[发明专利]一种便携式心电信号处理方法和心电信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及医学信号处理领域，具体涉及一种便携式心电信号处理方法和心电信号处理装置。

背景技术

心电信号是一种电压信号，它的伏值一般在0.5毫伏至5毫伏之间，相对于外界的工频干扰等信号，心电信号属于非常微弱的信号，因此，若不对心电信号进行滤波处理，则原始的心电信号(即不加处理的心电信号)容易淹没在噪声中，从而严重影响基于心电信号的医疗诊断的实行。

目前常采用平滑滤波技术对心电信号进行处理，平滑滤波是低频增强的空间域滤波技术，一般采用简单平均法进行，就是求邻近像元点的平均亮度值，以此消除心电信号中的噪声。

虽然平滑滤波技术能够较好的消除心电信号中的噪声，然而，平滑滤波技术也存在明显不足，例如，由于心电信号的噪声强度随环境的变化而变化，而平滑滤波技术并不能很好的适应环境的变化，这使得在某些环境(如噪声强度较大的环境)下，采用平滑滤波技术并不能有效滤除心电信号的噪声。

发明内容

本发明提供一种便携式心电信号处理方法和心电信号处理装置，用于消除心电信号中的噪声。

本发明第一方面提供一种心电信号处理方法，包括：

通过无限脉冲响应(IIR，Infinite Impulse Response)数字滤波器对输入的心电信号进行滤波，得到第一次滤波后的心电信号；

根据上述第一次滤波后的心电信号的波形频率计算取样周期，其中，上述取样周期为上述第一次滤波后的心电信号的波形频率的倒数；

根据上述第一次滤波后的心电信号在上述取样周期内中的最大值和最小值，计算上述最大值和上述最小值所对应的两点间的直线的斜率；

若上述斜率小于或等于预设的滤波的斜率阈值，则将上述第一次滤波后的心电信号输出为心电图信号；

若上述斜率大于上述滤波的斜率阈值，则通过低通滤波器对上述第一次滤波后的心电信号进行至少一次滤波，直至得到第二心电信号，其中，上述第二心电信号在上述取样周期内的最大值和最小值所对应的两点间的直线的斜率小于或等于上述滤波的斜率阈值；

将上述第二心电信号输出为心电图信号。

本发明第一方面提供一种心电信号处理装置，包括：

第一滤波单元，用于通过无限脉冲响应IIR数字滤波器对输入的心电信号进行滤波，得到第一次滤波后的心电信号；

第一计算单元，用于根据上述第一次滤波后的心电信号的波形频率计算取样周期，其中，上述取样周期为上述第一次滤波后的心电信号的波形频率的倒数；

第二计算单元，用于根据上述第一次滤波后的心电信号在上述取样周期内中的最大值和最小值，计算上述最大值和上述最小值所对应的两点间的直线的斜率；

输出单元，用于当上述第二计算单元计算得到的斜率小于或等于预设的滤波的斜率阈值时，将上述第一次滤波后的心电信号输出为心电图信号；

第二滤波单元，用于当上述第二计算单元计算得到的斜率大于上述滤波的斜率阈值时，通过低通滤波器对上述第一次滤波后的心电信号进行至少一次滤波，直至得到第二心电信号，其中，上述第二心电信号在上述取样周期内的最大值和最小值所对应的两点间的直线的斜率小于或等于上述滤波的斜率阈值；

上述输出单元还用于将上述第二滤波单元滤波得到的上述第二心电信号输出为心电图信号。

从本发明上述技术方案可知，本发明提供了一种复合滤波方案，首先通过IIR数字滤波器对心电信号进行滤波，根据经IIR滤波后得到的第一次滤波后的心电信号在取样周期内的最大值和最小值确定斜率，然后根据该斜率与滤波的斜率阈值的关系判定是否需要通过低通滤波器对第一次滤波后的心电信号进行进一步滤波，一方面，通过IIR滤波器和低通滤波器的复合滤波，能够有效消除心电信号中的噪声，另一方面，上述滤波的斜率阈值可以根据不同的环境进行设定，从而实现在不同的环境下对心电信号的噪声的有效滤除。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种便携式心电信号处理方法一个实施例流程示意图；

图2-a为本发明提供的一种心电图信号场景示意图；

图2-b为本发明提供的一种便携式心电信号处理方法另一个实施例流程示意图；