[发明专利]一种心电图采集平台

摘要

本发明属于医疗器械领域，公开了一种心电图采集平台，设置有：输入模块，输入模块与前置放大模块通过导线连接；前置放大模块内部集成仪用放大电路，前置放大模块与主放大器模块通过导线连接；主放大器模块与滤波网络模块通过导线连接；滤波网络模块具有高通滤波电路与低通滤波电路，低通滤波电路采用二阶贝塞尔滤波电路；滤波网络模块通过导线连接有心电成像模块；心电成像模块通过导线连接有图像识别模块；图像识别模块连接有显示模块。本发明可以采集使用者的心电图，通过识别心电图的图像进行诊断，并在显示模块上直观的显示出诊断结果，具有很强的实用性，方便了使用者在没有医生的情况下了解自己的病情。

主权项

1.一种心电图采集平台，其特征在于，所述心电图采集平台设置有：输入模块，与前置放大模块通过导线连接，用于将人体各部分信号传输至心电放大模块；前置放大模块，与主放大器模块通过导线连接，内部集成仪用放大电路，用于将输入模块传输来的微弱的变化缓慢的心电信号进行放大；主放大器模块，与滤波网络模块通过导线连接，用于再次将输入模块传输来的微弱的变化缓慢的心电信号进行放大；所述主放大器模块利用聚类算法估计每一跳的跳变时刻以及各跳对应的归一化的混合矩阵列向量、跳频频率时，包括以下步骤：第一步，在p(p＝0，1，2，…P‑1)时刻，表示p时刻时频响应非0时对应的频率索引，表示的频率值进行聚类，得到的聚类中心个数表示p时刻存在的载频个数，个聚类中心则表示载频的大小，分别用表示；第二步，对每一采样时刻p(p＝0，1，2，…P‑1)，利用聚类算法对进行聚类，同样可得到个聚类中心，用表示；第三步，对所有求均值并取整，得到源信号个数的估计即第四步，找出的时刻，用p_h表示，对每一段连续取值的p_h求中值，用表示第l段相连p_h的中值，则表示第l个频率跳变时刻的估计；第五步，根据第二步中估计得到的以及第四步中估计得到的频率跳变时刻估计出每一跳对应的个混合矩阵列向量具体公式为：这里表示第l跳对应的个混合矩阵列向量估计值；第六步，估计每一跳对应的载频频率，用表示第l跳对应的个频率估计值，计算公式如下：滤波网络模块，通过导线连接有心电成像模块，具有高通滤波电路与低通滤波电路，低通滤波电路采用二阶贝塞尔滤波电路，用于对信号进行滤波；所述滤波网络模块估计得到的归一化混合矩阵列向量估计时频域跳频源信号，具体步骤如下：第一步，对所有采样时刻索引p判断该时刻索引属于哪一跳，具体方法为：如果则表示时刻p属于第l跳；如果则表示时刻p属于第1跳，其中的第l个频率跳变时刻的估计；第二步，对第l(l＝1,2,…)跳的所有时刻p_l，估计该跳各跳频源信号的时频域数据，计算公式如下：心电成像模块，与图像识别模块通过导线连接，用于将电子信号转换成图像；图像识别模块，与显示模块连接，用于识别心电图的图像，与图像识别模块中存储的心脏各个状况的图像进行比对，判断心脏的健康情况；所述图像识别模块多假设加权处理具体包括：1)首先将当前迭代结果作为参考图像为各个块获取相应的多假设集合，在当前迭代重构所得图像中，以当前块为中心，按照设定的窗口尺寸W建立搜索窗口，之后在搜索窗口内通过逐像素滑动获取初步的多假设集合；2)获得初步的假设集合后，计算各假设与当前块之间的测量域距离，计算过程可表示为：其中y_i表示原图像中第i个块的测量值，表示第i个块的对应假设集合中的第j个假设，D越大表示改假设与当前块之间的相似性越差，对所有假设按照相似性从高到低的顺序进行排序，并取前T_num个假设作为最终选定的假设组成新的假设集合；3)对所得到的新的假设集合，利用基于弹性网的权重估计模型，计算各假设的对应权重，假设与当前块越相似，所占权重越大，最终使得各假设的加权和在测量域能够最接近原图像；之后根据所得权重，对各假设去加权和以获得对重构图像的优化估计值即边信息；显示模块，用于显示心电图的图像与对心脏健康情况的诊断结果；所述显示模块的图像处理方法包括：步骤一，获各像素平滑后的光谱曲线结合CIE1931标准色度系统的色匹配函数采用下式计算得CIE1931标准色度系统下的CIEXYZ三刺激值(X,Y,Z)，其中Δλ是成像光谱仪器的光谱采样间隔；步骤二，根据标准照明体D65的三刺激值(X_D65,Y_D65,Z_D65)，通过下式将每个像素的CIEXYZ三刺激值转换至均匀色彩感知空间CIEL^*C^*h^*，获得三个色彩感知参量，即明度彩度及色调h₁；其中，X_D65＝95.047,Y_D65＝100,Z_D65＝108.883；步骤三，设置明度系数k_L、彩度系数k_C和色调系数k_h的取值，通过下式调制步骤二所获各像素的明度彩度及色调h₁，得到调制后的色彩感知参量，即明度彩度及色调h₂，使可视化效果满足保真复现需求，则k_L＝k_C＝1，k_h＝0，改变k_L实现调节图像明暗的需求，改变k_C实现调节图像鲜艳程度的需求，改变k_h实现调节图像白平衡的需求；步骤四，根据显示设备的白点三刺激值(X_W,Y_W,Z_W)，通过下式，将步骤五所获各像素的明度彩度及色调h₂转换至在显示设备上待显示的CIEXYZ值(X',Y',Z')；步骤五，根据显示设备红、绿、蓝三通道的原色三刺激值(X_Rmax,Y_Rmax,Z_Rmax)、(X_Gmax,Y_Gmax,Z_Gmax、(X_Bmax,Y_Bmax,Z_Bmax)结合三通道的伽马系数γ_R、γ_G、γ_B，建立起如下式的特征化模型，通过特征化模型，各像素的CIEXYZ值(X',Y',Z')计算至对应的数字驱动值(d_R,d_G,d_B)，完成了高光谱图像的色彩可视化，其中N是显示设备单通道的存储位数；