[发明专利]一种交互式胎儿心电快速自动提取方法

权利要求书

1.一种交互式胎儿心电快速自动提取方法，其特征在于包括如下步骤：

1）对母体腹部心电信号进行预处理，主要去除较易滤掉的工频干扰和高频噪声干扰；

2）将预处理后的母体腹部心电信号进行平稳小波时频变换；

3）对小波细节系数进行特征提取；

4）检测与母体腹部心电信号成分相关的特征并构造出母体心电模板；

5）从预处理后的母体腹部心电信号中除去已构造出来的母体心电模板，从而得到胎儿心电信号。

2.根据权利要求1所述交互式胎儿心电快速自动提取方法，其特征在于上述步骤1）中仅对易去除的工频干扰和高频噪声干扰分别用巴特沃斯带阻滤波器和巴特沃斯低通滤波器去除。

3.根据权利要求1所述交互式胎儿心电快速自动提取方法，其特征在于上述步骤2）和步骤4）中分别对相应参数做接口设计，并给出经验值，给予用户简单调整以获取更好的效果。

4.根据权利要求1所述交互式胎儿心电快速自动提取方法，其特征在于上述步骤2）是对预处理后的母体腹部心电信号进行N级平稳小波分解，分解级数为用户可更改参数，默认分解级数为经验值，依据平稳小波时频变换后的最高级上的小波概貌系数是否存在胎儿心电成分来提供选择的分解级数，小波分解级数N选择需使最高级上的小波概貌系数以及细节系数不存在胎儿心电成分，实验经验为分解级数大于或者等于6均可得到满足要求的分解。

5.根据权利要求1所述交互式胎儿心电快速自动提取方法，其特征在于上述步骤4）只对特定的一级的特征采用阈值法检测出大于阈值的特征，该级的选定标准为：下一级特征中不含胎儿心电成分，选定级的特征中具有的胎儿心电成分相对母体心电成分小很多；并对提取到的模极大值进行阈值处理，选定级的值为用户可修改参数，提供参数值为比分解层数经验值小1或者更小一点的数，经验值为5；

选定第k级，阈值定为 ，C为常量，N为分解的级数，阈值函数为：

其中，为第k级上的小波模极大特征值序列；该处理后，自动将大于该级的后面几级的模极大值保留，小于该级的前面几级的模极大值设置为零，模极大值选取结束；

     其构造母体心电模板的具体步骤如下：

4.1）将预处理后母体腹部心电信号平稳小波分解结果的最高级上小波概貌系数保留，所有级上的小波细节系数都设置为零；

4.2）将选取的模极大值利用交替投影法构造母体心电模板的小波细节系数，然后使用预处理后母体腹部心电信号最高级上的小波概貌系数与交替投影法构造的母体心电模板的小波细节系数作逆平稳小波变换重构母体心电模板，再对重构的母体心电模板进行N级平稳小波分解，所有级上的小波细节系数为新循环使用，前面所有处理为一个循环，默认循环次数为经验值；

4.3）将预处理后母体腹部心电信号平稳小波分解结果的最高级上小波概貌系数与第二步中构造出来的小波细节系数作逆平稳小波变换构造出最终母体心电模板。

6.根据权利要求1所述交互式胎儿心电快速自动提取方法，其特征在于上述步骤5）中胎儿心电信号计算公式为：

其中，为母体腹部胎儿心电信号，为工频噪声和高频噪声干扰，为母体心电模板，母体心电模板还包含基线漂移低频噪声和干扰。