[发明专利]一种心电信号QRS波起止点定位方法

摘要

本发明公开了一种心电信号QRS波起止点定位方法，引进了改进的基于幅值和斜率的R波识别技术、改进的基于Douglas‑Peucker算法的多边形近似理论和自适应门限阈值理论，解决现有技术在ECG形态改变和较高噪声情况下定位QRS波群起止点准确性不高的问题，QRS波群形态越复杂，本发明保留的QRS波群候选起始点和终止点数越多。除去起始点和终止点，其他候选点提供了Q峰和S峰位置信息。特别是当QRS波群出现R’和S’等多峰的情况，本发明也能识别并定位。本发明的这一优势是其他方法不具备的。

主权项

1.一种心电信号QRS波起止点定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一，对ECG信号作预处理；/n预处理包括：采用中值滤波技术滤除ECG中的基线漂移；为了减少浮点操作的影响，将滤波后的ECG放大500倍，用signal(n)表示；其中n代表采样点；对于长度为N的ECG信号，则n＝1，2，…，N；/n步骤二，ECG心拍位置检测；用最小二乘法二次多项式技术分段拟合signal(n)，用拟合得到的斜率和幅度重构signal(n)，以增强信号的抗噪能力；重构后的signal(n)用s1(n)表示，且二者的采样点一一对应；从s1(n)中提取幅度大于阈值threshold的信号对应的采样点，并记入R_candidate序列；对R_candidate序列求差分，得到差分序列DR_candidate；从DR_candidate序列中识别差分值大于0.25*f_s的采样点及其前一个临近采样点；在所有两个采样点对之间检测s1(n)的幅度最大值，将最大值对应的采样点检测为R峰位置，即ECG信号signal(n)的心拍位置，用ROC序列表示；第k个心拍用ROC(k)表示；/n步骤三，在第k个心拍ROC(k)上，分别截取ROC(k)到ROC(k)前180ms的ECG片段和ROC(k)到ROC(k)后220ms的片段，分别记为sig1和sig2；用Douglas-Peucker算法提取sig1和sig2的特征点；假设分别从sig1和sig2中提取的特征点数分别为P和Q个，并分别记入vertex1和vertex2中；由于QRS波的起止点、Q和S波波峰属于特征点范畴，所以vertex1中包含了QRS波的起始点和Q波波峰信息，而vertex2中包含了QRS波的终止点和S波波峰信息；/n步骤四，分别从vertex1和vertex2中筛选QRS波起始点和终止点的候选点，并分别记入Q_points_candidate和S_points_candidate；/n步骤五，将Q_points_candidate中的QRS波候选起始点按其在sig1中的时间先后顺序进行排序，将排序在第一位的候选点作为QRS波的起始点，记入Qonset；同样地，将S_points_candidate中的QRS波候选终止点按其在sig2中的时间先后顺序进行排序，将排序在最末一位的候选点作为QRS波的终止点，记入Soffset；QRS波宽则为Soffset和Qonset之差值；/n步骤六，对signal(n)中每个心拍执行同样的处理，便可定位每个心拍QRS波的起止点。/n