[发明专利]基于DTCWT-Spline的脉搏波信号去噪处理方法

摘要

本发明提供一种基于DTCWT‑Spline的脉搏波信号去噪处理方法，其首先原始含噪的脉搏波信号进行双树复小波分解，对各层的小波系数采用贝叶斯最大后验估计阈值去噪，之后进行双树复小波逆变换得到滤除高频噪声后的脉搏波信号；将得到的去除高频噪声的脉搏波信号采用滑窗法检测识别出去除高频噪声的脉搏波信号中的波谷点，然后采用三次样条插值法拟合出波谷曲线作为估算基线漂移量，最后用去除高频噪声的脉搏波信号减去估算基线漂移量，完成对脉搏波信号的去噪处理，能够有效地去除高频噪声和基线漂移，且较好地保持原始脉搏波信号的总体特征信息，该方法简单、计算量小以及占用内存小，为基于脉搏波的小型化、移动化无创连续血压检测设备研发提供了技术基础。

主权项

1.基于DTCWT‑Spline的脉搏波信号去噪处理方法，其特征在于，将采集到的脉搏波信号输入至计算机，由计算机进行滤波处理，计算机对脉搏波信号进行滤波处理的具体步骤包括：1)设定双树复小波变换中各层的滤波器，对脉搏波信号进行双树复小波分解；2)采用基于贝叶斯最大后验估计的双树复小波阈值去噪法，对脉搏波信号进行双树复小波分解后的各层小波系数进行阈值化处理，得到脉搏波信号双树复小波分解后所包含的有用信号的各层小波系数估计值；3)根据脉搏波信号双树复小波分解后所包含的有用信号的各层小波系数估计值进行双树复小波逆变换，即得到去除高频噪声的脉搏波信号；4)采用滑窗法识别出去除高频噪声的脉搏波信号中的波谷点；该步骤具体为：设置滑窗的宽度为2W+1个采样点，W为正整数，使得滑窗从左往右移动对去除高频噪声的脉搏波信号进行检测，设去除高频噪声的脉搏波信号中各采样点的脉搏波信号值分别为[X₁,X₂,…,X_n,…,X_N]，其中，X_n为去除高频噪声的脉搏波信号中第n个采样点的脉搏波信号值，n∈{1,2,…,N}，N表示脉搏波信号的总采样点数，且设滑窗中的中心采样点对应的脉搏波信号值为X_c，则滑窗中心采样点的脉搏波信号值X_c的取值范围为[X_W+1,X_W+2,…,X_N‑W]；在滑窗移动检测的过程中，若滑窗中心采样点的脉搏波信号值X_c满足X_c＝min[X_c‑W,X_c‑W+1,…,X_c+W]，则判定此时滑窗中心采样点对应的位置点为去除高频噪声的脉搏波信号中的波谷点b；5)对步骤4)中检测到的脉搏波信号的波谷点，利用三次样条插值法拟合出波谷点曲线，作为估算基线漂移量；6)利用步骤3)得到的去除高频噪声的脉搏波信号减去步骤5)得到的估算基线漂移量，得到滤除高频噪声和基线漂移的脉搏波信号，完成对脉搏波信号的去噪处理。