[发明专利]一种基于自编码器的心电信号质量评估方法

权利要求书

1.一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，包括：

获取原始心电信号，进行多层滤波预处理；

将预处理后的信号分割为多个固定长度的片段，并对每个信号片段的信号点进行筛选，得到一批初筛心电信号；

利用所述初筛心电信号对预先构建的自编码器模型进行训练，使自编码器模型学习心电信号的普遍规律；

将待评估原始信号输入训练好的自编码器模型进行信号重构，并计算信号的不可信度；

基于重构信号和所述不可信度计算待评估原始信号的质量分数。

2.根据权利要求1所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，对原始心电信号的预处理至少包括：去除基线漂移、工频信号过滤和高频信号降噪。

3.根据权利要求1所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，对信号片段的筛选依据为：判断每个信号片段中幅值超出阈值的信号点占比，若信号点占比超出预设比值，则将该占比下的信号点滤除。

4.根据权利要求3所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，对信号点进行筛选的过程中，将每个信号片段中幅值超出整体信号幅值平均值加2*std的信号点标注为过大信号点，若所述过大信号点在信号片段整体中的占比超出0.5，则将该占比下的所述过大信号点标注为过滤信号，并进行滤除；其中，std表示信号片段的标准方差。

5.根据权利要求1所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，对各信号片段中的信号点进行筛选之前，还包括：对分割后的各个信号片段进行数据标准化处理。

6.根据权利要求1所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，所述自编码器模型由编码器和解码器构成；所述编码器采用卷积神经网络从原始的一维心电信号中提取特征并进行多层卷积膨胀，将原始心电信号抽象为低维稠密向量心电特征；所述解码器采用转置卷积将所述低维稠密向量心电特征进行重构，并计算重构信号的不可信度。

7.根据权利要求1所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，采用对数似然函数构建所述自编码器模型的损失函数AE-LLH，表达式如下：

其中，表示对数似然函数；x表示原始心电信号；μ表示重构信号；σ表示不可信度；L表示该批信号片段的总条数，l表示第l个信号片段。

8.根据权利要求7所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，待评估原始信号的质量分数的评估公式为：

其中，Score表示待评估信号的质量分数，λ表示惩罚系数，表示不可信度偏置项。

9.根据权利要求1所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，还包括：将待评估原始信号分割为与训练阶段同等信号长度的信号片段，基于训练好的自编码器模型对各信号片段进行重构和不可信度计算。

10.根据权利要求9所述的一种基于自编码器的心电信号质量评估方法，其特征在于，还包括：对待评估原始信号下各个信号片段的质量分数进行排序，将排名前n或质量分数满足分数阈值的信号片段作为优质信号。