[发明专利]一种参数自适应优化VMD的脉搏波运动伪影去除方法

摘要

本发明涉及一种参数自适应优化VMD的脉搏波运动伪影去除方法，属于生物医学信号采集和处理技术领域；该方法通过优化变分模态分解的目标函数，并采用本征模态相关程度和中心频率离散程度相融合的相关系数对变分模态分解结果进行评价，实现对脉搏波信号的参数自适应的优化变分模态分解，得到脉搏波的本征模态{uk}，根据信号不同成分对应频段的能量相对大小，设计去噪规则完成对脉搏波运动伪影的去除。对比现有技术，本发明提高了脉搏波变分模态分解的质量，提高了运动伪影去除的效果，且简化了去除运动伪影过程中的数据复杂度。

主权项

1.一种参数自适应优化VMD的脉搏波运动伪影去除方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤A.首先对变分模态分解的目标函数进行优化设计，加入保证本征模态平滑性质的优化项，得到优化变分模态分解的目标函数；步骤B.通过引入拉格朗日乘子和二次惩罚因子，对步骤A中设计的目标函数进行去约束求解，通过对各个本征模态、本征模态对应的中心频率以及拉格朗日乘子进行循环更新，完成对脉搏波信号的优化变分模态分解，求得信号的本征模态{u_k}；步骤C.在分解本征模态个数K和二次惩罚因子α的不同组合下，对脉搏波信号基于步骤B完成优化变分模态分解，设计参数最优选取的目标函数D，通过计算不同参数下分解结果对应的目标函数对参数进行自适应选取，得到优化变分模态分解的最优参数K和α，以及在该组参数下的分解结果，即本征模态{u_k}；步骤D.在得到步骤C最优参数组合及该参数组合下的分解结果后，基于各个本征模态的能量谱完成运动伪影相关本征模态的去除，而后对剩余本征模态进行求和重构，得到完成去噪的脉搏波信号。