[发明专利]心电信号特征波提取方法

权利要求书

1.一种心电信号特征波提取方法，其特征在于包括：

步骤一：以1000Hz的采样频率采集被测试者的原始心电信号；

步骤二：对原始心电信号进行预处理，获得待识别心电信号；

步骤三：对待识别心电信号采用高斯加权移动平均滤波法剔除野值，并进行RR间期的数据平滑处理，获得具有清晰波形特征波群的心电信号；

步骤四：对具有清晰波形特征波群的心电信号采用阈值法检测QRS波群，并将QRS波群数据点全部归零；获得QRS归零后心电信号；

步骤五：再对QRS归零后心电信号采用阈值法检测P波峰值；然后利用求导法检测P波起始点与终点，将P波数据点全部归零，获得P波归零后心电信号；

步骤六：再对P波归零后心电信号采用阈值法检测T波峰值；然后利用求导法检测T波起始点与终点；由此依次实现待识别心电信号中特征波的提取。

2.根据权利要求1所述的心电信号特征波提取方法，其特征在于，

所述步骤一中，采集原始心电信号10分钟；所述原始心电信号的存储格式为.mat，幅值为-0.5～0.7mV。

3.根据权利要求2所述的心电信号特征波提取方法，其特征在于，

所述步骤二中，待识别心电信号的获得过程包括：

采用局部加权回归散点平滑滤波方法对原始心电信号进行多项式加权拟合，并用最小二乘法进行估计；通过选取原始心电信号中预设比例的局部数据，将所述局部数据拟合成多项式回归曲线，得到滤波与数据平滑处理后的待识别心电信号。

4.根据权利要求3所述的心电信号特征波提取方法，其特征在于，

所述步骤二具体包括：

步骤二一：对原始心电信号进行局部一元三次多项式估计，假设原始心电信号中点(x_i,y_i)的权数是x_i处权函数曲线的高度，取立方权函数w_i(v_j)为：

其中，Δ_[i](v_j)＝|x_i-x_j|/|x_q-x_j|i,j＝1,2,...,n；q＝[hn]，h表示拟合多项式的次数；

从而得到包含噪声的原始心电信号m(X_i)的估计值

进而得到误差r_i＝Y_i-m(X_i)，Y_i表示利用最小二乘法估计后的心电信号；

步骤二二：计算稳健权数δ_i：

其中，

步骤二三：使用稳健权数δ_i对原始心电信号进行再次局部多项式估计，得到新的误差r_i；

步骤二四：重复步骤二二和步骤二三七次后得到稳健估计，得到滤波与数据平滑处理后的待识别心电信号。

5.根据权利要求4所述的心电信号特征波提取方法，其特征在于，

所述步骤三中，剔除野值的方法包括：

对待识别心电信号采用级数为三十的高斯加权移动平均滤波法剔除心电信号中存在的野值。

6.根据权利要求5所述的心电信号特征波提取方法，其特征在于，

所述步骤三具体包括：

将待识别心电信号x(i)输入30级高斯滤波器，设定输出序列为y(i)，输出序列y(i)单次均值计算方法如下：

式中k为高斯滤波器的级数，k＝1,2,...,30；

相应的，30级高斯滤波器的计算过程为：

y_p(i)＝y_p(i-1)+y_p-1(i+k)-y_p-1(i-(k+1)),i＝pk+2,pk+3,...,n-pk，

经过滤波处理的心电信号，边界效应区间长度固定，经过预设长度的迭代计算后将收敛稳定，剔除野值，得到具有清晰波形特征波群的心电信号。