[發明專利]基于穩健估計和固態模函數的心電基線漂移校正方法

無效

• 申請號: 201110375133.3
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102499670A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 辛怡;郝維托;陳煜;李勤;蔡冬琴;康靈芝
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于穩健估計和固態模函數的心電基線漂移校正方法，其特征在于，包含如下步驟：

步驟1：對待處理的原心電信號進行延拓；延拓周期為原心電信號長度，然后截取一個周期以及該周期首值前的w個點、尾值后的w個點作為延拓信號；

步驟2：進行MEM濾波，即以一定長度的窗函數滑過步驟1獲得的延拓信號，窗長根據原心電信號的采樣率確定；該窗每滑動一位，都計算當前窗內信號的中值和均值，結束滑動后獲得所述延拓信號的中值向量和均值向量；然后根據下式計算中值向量和均值向量的加權值，該值是中值向量和均值向量的一個凸組合：

其中?和?分別表示均值向量和中值向量，α是權重系數；

步驟3：將步驟2獲得的MEM濾波結果，將其作為基線漂移的初步估計BW_e，并對向量BW_e進行EMD分解，得到一組固態模函數IMF；

步驟4：采取t檢驗對步驟3里表示估計偏差的IMF進行篩選；將篩選出的IMF進行求和即重構；

步驟5：將重構后的結果從步驟3所述的BW_e中減去，即得到估計的基線漂移信號BW；然后從原心電信號中減去這個BW即得到校正后的信號。

2.根據權利要求1所述基于穩健估計和固態模函數的心電基線漂移校正方法，其特征在于，步驟2中MEM的濾波結果的獲得方法為，設滑動窗長為L，滑動時延拓信號的每L點看作一個窗向量X＝{X_i}，對其進行MEM的濾波處理，即得到下列方程的數值解θ_j：

其中函數

θ_j是該方程的解，最終獲得MEM的濾波結果為θ＝{θ_j}，sgn(x)是符號函數。

3.根據權利要求1或2所述基于穩健估計和固態模函數的心電基線漂移校正方法，其特征在于，步驟3中，對向量BW_e進行EMD分解，得到一組固態模?函數IMF的方法包括如下步驟：

S1：確定當前BW_e的所有局部極大值點和局部極小值點；

S2：通過插值分別擬合局部極大值點和局部極小值點，得到上下2個包絡線；并求出這2個包絡線的均值m_1，0(t)；

S3：從BW_e里減去步驟S2所述的上下包絡線的均值m_1，0(t)得到h_1，0(t)即：h_1，0(t)＝BW_e(t)-m_1，0(t)；

S4：將h_1，0(t)作為一個新的BW_e重復上述步驟S1-S3得到h_1，k(t)＝h_1，k-1(t)-m_1，k(t)直到SD值介于0.2到0.3之間，進行步驟5；其中SD值通過下式計算：

其中T是所截取的延拓信號的長度；

S5：將S4獲得的當前h_1，k(t)作為第一個IMF即c₁(t)從當前BW_e中減去這個IMF得到第一個殘基r₁；在第一次執行本過程時，當前BW_e為h_1，0(t)；

r₁(t)＝BW_e(t)-c₁(t)

S6：把殘基r₁看成一個新的BW_e重復前述步驟S1-S5得到一系列的c₂，c₃...c_N和r₂，r₃...r_N直到最后的殘基r_N是一個常量或單調直線或單極值點的函數；

將最后的殘基看成是最后一階IMF即c_N+1(t)，重構方法為：

4.根據權利要求1或2所述基于穩健估計和固態模函數的心電基線漂移校正方法，其特征在于，步驟4中所述t檢驗的兩個假設如下：

假設在t檢驗的過程中在第P階接受了假設H₁，那么部分和?即認為是MEM引入的誤差。