[发明专利]基于稳健估计和固态模函数的心电基线漂移校正方法

权利要求书

1.基于稳健估计和固态模函数的心电基线漂移校正方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤1：对待处理的原心电信号进行延拓；延拓周期为原心电信号长度，然后截取一个周期以及该周期首值前的w个点、尾值后的w个点作为延拓信号；

步骤2：进行MEM滤波，即以一定长度的窗函数滑过步骤1获得的延拓信号，窗长根据原心电信号的采样率确定；该窗每滑动一位，都计算当前窗内信号的中值和均值，结束滑动后获得所述延拓信号的中值向量和均值向量；然后根据下式计算中值向量和均值向量的加权值，该值是中值向量和均值向量的一个凸组合：

其中 和 分别表示均值向量和中值向量，α是权重系数；

步骤3：将步骤2获得的MEM滤波结果，将其作为基线漂移的初步估计BW_e，并对向量BW_e进行EMD分解，得到一组固态模函数IMF；

步骤4：采取t检验对步骤3里表示估计偏差的IMF进行筛选；将筛选出的IMF进行求和即重构；

步骤5：将重构后的结果从步骤3所述的BW_e中减去，即得到估计的基线漂移信号BW；然后从原心电信号中减去这个BW即得到校正后的信号。

2.根据权利要求1所述基于稳健估计和固态模函数的心电基线漂移校正方法，其特征在于，步骤2中MEM的滤波结果的获得方法为，设滑动窗长为L，滑动时延拓信号的每L点看作一个窗向量X＝{X_i}，对其进行MEM的滤波处理，即得到下列方程的数值解θ_j：

其中函数

θ_j是该方程的解，最终获得MEM的滤波结果为θ＝{θ_j}，sgn(x)是符号函数。

3.根据权利要求1或2所述基于稳健估计和固态模函数的心电基线漂移校正方法，其特征在于，步骤3中，对向量BW_e进行EMD分解，得到一组固态模 函数IMF的方法包括如下步骤：

S1：确定当前BW_e的所有局部极大值点和局部极小值点；

S2：通过插值分别拟合局部极大值点和局部极小值点，得到上下2个包络线；并求出这2个包络线的均值m_1，0(t)；

S3：从BW_e里减去步骤S2所述的上下包络线的均值m_1，0(t)得到h_1，0(t)即：h_1，0(t)＝BW_e(t)-m_1，0(t)；

S4：将h_1，0(t)作为一个新的BW_e重复上述步骤S1-S3得到h_1，k(t)＝h_1，k-1(t)-m_1，k(t)直到SD值介于0.2到0.3之间，进行步骤5；其中SD值通过下式计算：

其中T是所截取的延拓信号的长度；

S5：将S4获得的当前h_1，k(t)作为第一个IMF即c₁(t)从当前BW_e中减去这个IMF得到第一个残基r₁；在第一次执行本过程时，当前BW_e为h_1，0(t)；

r₁(t)＝BW_e(t)-c₁(t)

S6：把残基r₁看成一个新的BW_e重复前述步骤S1-S5得到一系列的c₂，c₃...c_N和r₂，r₃...r_N直到最后的残基r_N是一个常量或单调直线或单极值点的函数；

将最后的残基看成是最后一阶IMF即c_N+1(t)，重构方法为：

4.根据权利要求1或2所述基于稳健估计和固态模函数的心电基线漂移校正方法，其特征在于，步骤4中所述t检验的两个假设如下：

假设在t检验的过程中在第P阶接受了假设H₁，那么部分和 即认为是MEM引入的误差。