[发明专利]一种心电信号R波定位方法

摘要

本发明针对滤波后的心电信号，通过采用插值多项式法对人体心电信号进行拟合，并通过两次曲线微分增强心电信号的峰值，由此确定R波的位置。本发明的方法不仅计算简单、易于实现，而且准确率高，为心电信号快速有效识别提供新途径。

主权项

一种基于多项式拟合曲线二次微分的心电信号R波定位方法，其特征在于：设函数s(x)为滤波后的心电信号，xi为采样点时间，fi为采样点xi心电信号幅值，其中i＝0,1,2...,N，基于多项式拟合曲线二次微分的心电信号R波定位方法具体步骤如下:设x为心电信号当前采样点时间，心电信号采样时间间隔为Δt，采样时间点x1、x2分别表示x+Δt、x+2Δt，x‑1、x‑2为分别表示x‑Δt、x‑2Δt，f‑1、f‑2、f1、f2分别为时间x‑1、x‑2、x1、x2对应心电信号的幅值，采用插值多项式s(x)拟合心电信号s(x)可得：s(x)＝L‑2(x)f‑2+L‑1(x)f‑1+L1(x)f1+L2(x)f2，其中L-2(x)=(x-x-1)(x-x1)(x-x2)(x-2-x-1)(x-2-x1)(x-2-x2),]]>L-1(x)=(x-x-2)(x-x1)(x-x2)(x-1-x-2)(x-1-x1)(x-1-x2),]]>L1(x)=(x-x-2)(x-x-1)(x-x2)(x1-x-2)(x1-x-1)(x1-x2),]]>L2(x)=(x-x-2)(x-x-1)(x-x1)(x2-x-2)(x2-x-1)(x2-x1),]]>为增强心电信号峰值，计算多项式近似曲线s(x)的斜率s'(x)：ds(x)dx=λ-2f-2+λ-1f-1+λ1f1+λ2f2,]]>其中λ-2=dL-2(x)dx=3x2-2(x-1+x1+x2)x+(x-1x1+x-1x2+x1x2)(x-2-x-1)(x-2-x1)(x-2-x2),]]>λ-1=dL-1(x)dx=3x2-2(x-2+x1+x2)x+(x-2x1+x-2x2+x1x2)(x-1-x-2)(x-1-x1)(x-1-x2),]]>λ1=dL1(x)dx=3x2-2(x-2+x-1+x2)x+(x-2x-1+x-2x2+x-1x2)(x1-x-2)(x1-x-1)(x1-x2),]]>λ2=dL2(x)dx=3x2-2(x-2+x-1+x1)x+(x-2x-1+x-2x1+x-1x1)(x2-x-2)(x2-x-1)(x2-x1),]]>设s'(x)在时间x‑1、x‑2、x1、x2对应心电信号的斜率为f′‑1、f′‑2、f′1、f′2，对心电信号斜率曲线s'(x)进行多项式插值计算并求取斜率，从而获得心电信号s(x)经过二次插值计算和微分后的峰值增强曲线s”(x)：s”(x)＝λ‑2f′‑2+λ‑1f′‑1+λ1f′1+λ2f′2，设定R波峰值阈值为θ，当s”(x)曲线采样点xi的幅值s″(xi)＞θ时，xi便可确定为R峰的位置xR。