[发明专利]基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声滤除方法

权利要求书

1.基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，获取原始动态心电数据；

S2，去除信号基线漂移噪声；

S3，检测R波位置；

S4，由步骤S3中R波位置，计算R波个数及RR间期序列标准差；

S5，以步骤S3中检测到的R波为中心，建立三组时间长度不同的模板，并进行模板匹配，得到三个相关系数矩阵；

S6，对步骤S5中三个相关系数矩阵分别进行主成分分析，得到三个最大贡献率；

S7，基于步骤S4中得到的R波个数、RR间期长度序列标准差和步骤S6得到的最大贡献率，设定阈值，划分信号质量等级，滤除心电噪声段信号。

2.如权利要求1所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S1中，通过穿戴式心电设备获取长程记录的原始动态心电数据，所述心电数据处理的时间窗口长度设置为10秒。

3.如权利要求1所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S2中，通过巴特沃斯高通滤波器去除基线漂移噪声，所述滤波器的截止频率为0.5赫兹。

4.如权利要求1所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S3中通过阈值判断和小波变换两种方法共同检测到的R波作为最终R波位置，所述检测容许误差范围在50毫秒内。

5.如权利要求1所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S4中RR间期序列标准差s_N计算公式为：

其中，N是RR间期个数；x_i是第i个RR间期长度；是RR间期长度均值。

6.如权利要求1所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S5中模板的R波位置，不包括步骤S3中处于首尾两端的R波位置。

7.如权利要求6所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S5中，相关系数ρ_ij的计算公式为：

其中p，q分别为模板的长、宽。

8.如权利要求1所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S5中模板长度分别为0.1倍RR间期长度、0.5倍RR间期长度及1倍RR间期长度。

9.如权利要求1所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S6中经过主成分分析处理相关系数矩阵R，得到特征值λ_i与特征向量α_i，并将特征向量按对应特征值大小从上到下按行排列成矩阵，最大贡献率P的计算公式为：

其中λ_max为最大特征值。

10.如权利要求9所述的基于多模板匹配和相关系数矩阵的动态心电噪声自动滤除方法，其特征在于所述步骤S7中对于本此获取的动态心电数据，设定阈值与划分信号等级,具体步骤为：

a.若R波个数N_r满足N_r＜5或N_r＞40，则判断该信号段为噪声信号，否则进入步骤b；

b.若RR间期序列标准差满足s_N＞440毫秒，则判断该信号段为噪声信号，否则进入步骤c；

c.若三组模板经计算得到的三个最大贡献率P_min，P_mid，P_max之和满足∑P＜150,则判断该信号段为噪声信号，反之，则判断信号质量良好，可为临床使用；

d.以上均不满足时，判断为噪声信号的临床不可用信号段。