[發(fā)明專利]基于希爾伯特變換-基頻估計(jì)的平均骨小梁間距估計(jì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010232838.5
• 申請(qǐng)日: 2010-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN101889877A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 他得安;楊白丁;王威琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B8/08
• 分類號(hào): A61B8/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種基于希爾伯特變換-基頻估計(jì)的平均骨小梁間距估計(jì)方法，其特征在于具體步驟為：

（1）提取包絡(luò)???對(duì)數(shù)字化后的超聲背散射信號(hào)進(jìn)行希爾伯特變換，得到的復(fù)信號(hào)的模就是超聲背散射信號(hào)的正包絡(luò)；

（2）降采樣???對(duì)包絡(luò)信號(hào)進(jìn)行降采樣；

（3）估計(jì)信號(hào)基波的大概周期????對(duì)降采樣后的信號(hào)經(jīng)由YIN算法處理，得到3個(gè)信號(hào)基波的大概周期；

（4）估計(jì)基頻????將降采樣后的信號(hào)和3個(gè)信號(hào)大概的周期作為EB算法的輸入，估計(jì)出3個(gè)信號(hào)基頻；

（5）結(jié)果判別????通過結(jié)果判別模塊，從YIN算法和EB算法的輸出中找到最終信號(hào)的基頻，通過該基頻和超聲傳播速度，得到最后的平均骨小梁間距估計(jì)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟（2）中，先對(duì)信號(hào)進(jìn)行低通濾波，再通過抽取來降采樣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟（3）中，由YIN算法得出三個(gè)信號(hào)基波的大概周期的計(jì)算公式為：

?????????????????????????（1）

???????????????????????（2）

????其中，為降采樣后的包絡(luò)信號(hào)，找出式（2）中前三個(gè)滿足下面條件的：使為局部最小值，且小于某個(gè)特定閾值；這三個(gè)即對(duì)應(yīng)信號(hào)的基波的大概周期。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于步驟（4）中，由EB算法估計(jì)出3個(gè)信號(hào)基頻的計(jì)算公式為：

????????????????????????????????????(3)

???????????????????????????(4)

??????????????????????????(5)

????????????????????(6)

其中為降采樣后的包絡(luò)信號(hào)，a₁=-2，a₂=1，2N+1=W，等于權(quán)利要求3中滿足條件的；式（6）計(jì)算兩次，得到最后的R_n即為估計(jì)出的基波；求估計(jì)出的基波所有正過零點(diǎn)間距的平均值的倒數(shù)，即得到基頻的估計(jì)值；這樣權(quán)利要求3中滿足條件的3個(gè)，得到3個(gè)基頻估計(jì)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于步驟（5）中，首先分別計(jì)算步驟（3）中3個(gè)估計(jì)基波的周期的方差，若其中最小的方差小于10，則其對(duì)應(yīng)的估計(jì)基頻就為正確的基頻估計(jì)結(jié)果；若最小的方差大于10，則最后的基頻估計(jì)值應(yīng)等于周期方差最小的基波所對(duì)應(yīng)的步驟（3）中基波周期的倒數(shù)；得出基頻估計(jì)值后，由下式得出平均骨小梁間距：

????????????????????????????????(7)

其中c為超聲在松質(zhì)骨中傳播的速度，為估計(jì)出的基頻，MTBS為平均骨小梁間距。