[发明专利]一种心电信号去噪方法、装置和一种心电信号采集设备

说明书

本发明实施例公开了一种心电信号去噪方法，用于解决现有噪声滤除方法难以完全滤除心电信号中的噪声干扰的问题。本发明实施例方法包括：获取采集的心电信号；对所述心电信号进行集合经验模态分解，得到滤除基线漂移干扰后的各个本征模函数分量；对所述各个本征模函数分量进行工频干扰的噪声滤除；对滤除工频干扰后的所述各个本征模函数分量进行快速独立成分分析，得到各个信号独立分量；对所述各个信号独立分量进行肌电干扰的噪声滤除；对滤除肌电干扰后的所述各个信号独立分量进行信号重构，得到去噪后的心电信号。本发明实施例还提供一种心电信号去噪装置和一种心电信号采集设备。

技术领域

本发明涉及信号噪声处理技术领域，尤其涉及一种心电信号去噪方法、装置和一种心电信号采集设备。

背景技术

心血管病是一类由心脏、血管和调节血液循环的神经体液组织构成的循环系统的疾病。根据世界卫生组织的统计，心血管疾病是世界上致死率最高的疾病，在2012年全世界有1750万人死于心血管疾病，占各种死因的31％。心血管疾病严重威胁人类，特别是50岁以上中老年人健康，具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点。近年来，随着生活压力的增加，工作时间的增加，心血管疾病在青年群体中的发病率越来越高。心电图通过体表间接记录心脏电活动，这些活动反映了心肌在心动周期中的去极化和复极活动，表示通常与体表点击测量的整体心肌的动作电位和时间空间的总和。心电图应用于临床已经有一个世纪的历史，作为一门独立的临床检查诊断学科已自成体系，心电图在心脏疾病的临床诊断中具有重要价值，能为心血管疾病的正确分析、诊断、治疗和监护提供客观指标。心电图检查已经在全世界得到普及，是各级医疗机构一项极为重要的诊断工具，尤其因其是一项无创性检查，价廉方便，能被患者所接受。

随着科学技术的不断发展，心电图的监测方式越来越多样话，除了使用传统的静态心电图机采集心电信号外，运动心电图仪、Holter记录仪、可穿戴心电图仪等设备，由于其更能强大，方便舒适，能够长时间采集心电信号，得到了越来越多的重视。但随着便捷性，舒适度的提升，心电信号在采集过程中更加容易受到噪声的干扰，导致心电信号质量下降。因此，获取高保真的心电信号，提升心电信号质量是心电图的基础，没有良好的信号质量，后续医生或智能算法的分析诊断则无从谈起。

心电信号受到的噪声干扰可以分为工频干扰、基线漂移干扰以及肌电干扰三种形式。其中工频干扰为50Hz正弦信号及其谐波，由空间电磁场引起；基线漂移干扰主要由人体呼吸运动或电极片接触不良导致，属于低频信号，频率范围一般为0-1Hz之间；而肌电干扰是人体肌肉所产生的电信号，可以近似看成高斯白噪声。传统的噪声滤除方法是使用经典滤波器滤除各类噪声，经典滤波器结构简单、易于实现，已经在工业应用上广泛实现。但由于人体心电信号频率范围一般在0-100Hz，该频率处于之前提到的三种噪声的频率范围之内，造成心电信号和噪声频率混叠，因此无法使用经典滤波器完全滤除噪声干扰，若滤波器的截止频率设置过低，则会导致心电信号失真的情况出现。

发明内容

本发明实施例提供了一种心电信号去噪方法、装置和一种心电信号采集设备，能够滤除心电信号中的工频干扰、基线漂移干扰以及肌电干扰的噪声，在保留心电信号原本特征的同时，达到去噪的效果，提升心电信号的质量。

本发明实施例提供的一种心电信号去噪方法，包括：

获取采集的心电信号；

对所述心电信号进行集合经验模态分解，得到滤除基线漂移干扰后的各个本征模函数分量；

对所述各个本征模函数分量进行工频干扰的噪声滤除；

对滤除工频干扰后的所述各个本征模函数分量进行快速独立成分分析，得到各个信号独立分量；

对所述各个信号独立分量进行肌电干扰的噪声滤除；

对滤除肌电干扰后的所述各个信号独立分量进行信号重构，得到去噪后的心电信号。