[發明專利]一種提取BCG信號特征的方法及系統

有效

• 申請號: 201310393391.3
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN104424488B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 馬志新
• 申請（專利權）人: 上海寬帶技術及應用工程研究中心
• 主分類號: G06K9/66
• 分類號: G06K9/66;A61B5/0402
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

本發明提供一種提取BCG信號特征的方法及系統，所述提取BCG信號特征的方法包括：對BCG信號進行頻段劃分，獲得不同頻段的BCG信號；對每個頻段的BCG信號進行累積殘余熵運算，獲得頻段累積殘余熵特征；對不同頻段的頻段累積殘余熵特征進行分析，獲得能夠反映BCG信號攜帶信息的有效頻段累積殘余熵特征。本發明將累積殘余熵算法引入到BCG信號的特征提取分類中，針對BCG信號的不同頻段進行特征提取，可以分析得到哪一個頻段對疾病的分類有突出貢獻，并對分析結果進行分類，以達到準確提取BCG信號中有用的特征從而進行疾病分類診斷的目的。

技術領域

本發明屬于生物醫學技術領域，涉及一種提取BCG信號特征的方法及系統。

背景技術

在目前的生物醫學工程研究當中，我們對人體的各種生理信號進行采集與處理。其中，心電信號是生理信號的一種，其所包含的信息對心臟疾病的診斷具有重要意義。但是傳統的心電信號需要在被試者身上進行電極接入等接觸性的設備放置才能獲得，因此如何在不影響被試者正常生活的條件下分析得到相應的心臟生理信號成了研究的熱點。BCG（ballistocardiogram，心沖擊）信號的采集與處理也被廣泛的應用和研究，BCG信號的采集由于不接觸被試者身體，所以得到的信號中包含了太多的干擾信號，周圍環境與采集設備本身的干擾也會極大的影響BCG信號的質量，干擾過多的信號對于診斷是沒有意義的，因此如何得到BCG信號中有用的特征是進行疾病分類診斷的關鍵問題所在。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種提取BCG信號特征的方法及系統，用于解決現有技術中BCG信號包含了太多干擾信息的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種提取BCG信號特征的方法及系統。

一種提取BCG信號特征的方法，包括：對BCG信號進行頻段劃分，獲得不同頻段的BCG信號；對每個頻段的BCG信號進行累積殘余熵運算，獲得BCG信號在每個頻段的累積殘余熵特征；對所有頻段的累積殘余熵特征進行分析，獲得能夠反映BCG信號攜帶信息的有效頻段累積殘余熵特征。

優選地，采用小波算法對BCG信號進行頻段劃分。

優選地，通過將得到的每個頻段的累積殘余熵特征與已知BCG信號的標準形態做對比，驗證提取特征的正確性，從而獲得能夠反映BCG信號攜帶信息的有效頻段累積殘余熵特征。

優選地，所述提取BCG信號特征的方法還包括：對所述有效頻段累積殘余熵特征進行分類處理，具體處理過程為：將所述有效頻段累積殘余熵特征與特定類型疾病的典型BCG信號的信息進行對比，做出針對特定類型疾病的分類。

優選地，所述特定類型疾病包括心率不齊疾病。

一種提取BCG信號特征的系統，包括：頻段劃分模塊，特征提取模塊，特征判定模塊；所述頻段劃分模塊對輸入的BCG信號進行頻段劃分，輸出不同頻段的BCG信號；所述特征提取模塊與所述頻段劃分模塊相連，對每個頻段的BCG信號進行累積殘余熵運算，提取BCG信號在每個頻段的累積殘余熵特征，即頻段累積殘余熵特征；所述特征判定模塊與所述特征提取模塊相連，對所有頻段的累積殘余熵特征進行分析，獲得能夠反映BCG信號攜帶信息的有效頻段累積殘余熵特征。

優選地，所述特征判定模塊包括：比較單元，有效判定單元；所述比較單元與所述特征提取模塊相連，將每個頻段累積殘余熵特征與所述BCG信號的標準形態做對比，輸出對比結果；所述有效判定單元與所述比較單元相連，根據所述對比結果驗證頻段累積殘余熵特征的正確性，輸出能夠反映BCG信號攜帶信息的頻段累積殘余熵特征，能夠反映BCG信號攜帶信息的頻段累積殘余熵特征即為有效頻段累積殘余熵特征。

優選地，所述提取BCG信號特征的系統還包括：分類處理模塊，與所述特征判定模塊相連，將所述有效頻段累積殘余熵特征與特定類型疾病的典型BCG信號的信息進行對比，做出針對特定類型疾病的分類。