[發明專利]一種基于單層形態學濾除基線漂移的方法和系統

在審

• 申請號: 201610117389.7
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105740845A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 鄭慧敏
• 申請（專利權）人: 深圳竹信科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;A61B5/0402
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鄧猛烈;潘登

技術領域

本發明涉及信號處理領域，尤其涉及一種基于單層形態學濾除基線漂移的方法和系統。

背景技術

在醫學檢測領域，通過生物傳感器采集來的心電信號中包含各種各樣的噪聲，主要有肌電干擾、基線漂移和工頻干擾等，這些噪聲會對基于采樣信號的特征提取的準確度造成很大的影響，其中基線漂移是有被測對象的呼吸和電極移動等低頻干擾所引起的，在實際測量中，由于基線漂移的存在心電信號會偏離正常的基線位置，出現上下緩慢波動變化的現象，對心電信號中的低頻有用成分——QRS波群信號的檢測造成嚴重干擾，需要將其濾除。

傳統的基線漂移去除方法主要有自適應濾波法、卡爾曼濾波法和小波變換法等。上述的方法均存在運算量較大、去除效果不佳、不能有效提高心電信號檢測正確率等缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于單層形態學濾除基線漂移的方法和系統，計算量小，濾波效果好。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提出一種基于單層形態學濾除基線漂移的方法，包括：

獲取原始信號X1；

采用結構元素對所述原始信號進行開運算到信號X2；

對信號X2進行閉運算得到濾除了QRS信號的噪聲信號X3；

用所述原始信號X1減去噪聲信號X3得到所述QRS信號。

其中，所述原始信號為濾除了肌電干擾的心電信號。

其中，所述結構元素為：三角結構元素k。

其中，所述三角結構元素k＝[0,2/3,4/3,2,4/3,2/3,0]。

第二方面，本發明提出一種基于單層形態學濾除基線漂移的系統，包括：

獲取單元，用于獲取原始信號X1；

開運算單元，用于采用結構元素對所述原始信號進行開運算到信號X2；

閉運算單元，用于對信號X2進行閉運算得到濾除了QRS信號的噪聲信號X3；

計算單元，用于用所述原始信號X1減去噪聲信號X3得到所述QRS信號。

其中，還包括：

結構元素設置單元，用于設置所述結構元素，所述結構元素為：三角結構元素k。

其中，所述三角結構元素k＝[0,2/3,4/3,2,4/3,2/3,0]。

第三方面，本發明提出一種監測人體生理參數的可穿戴式設備，包括根據權利要求5至7任意一項所述的系統。

第四方面，本發明提出一種監測人體生理參數的醫療設備，包括根據權利要求5至7任意一項所述的系統。

本發明給出的技術方案帶來的有益效果為：

本發明一種基于單層形態學濾除基線漂移的方法和系統，包括：獲取原始信號X1，采用結構元素對所述原始信號進行開運算到信號X2，對信號X2進行閉運算得到濾除了QRS信號的噪聲信號X3，用所述原始信號X1減去噪聲信號X3得到所述QRS信號；本方案采用結構元素通過單層形態學濾波算法濾除心電信號中的基線漂移，計算量小，濾波器效果好。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式提供的基于單層形態學濾除基線漂移的方法第一個實施例的方法流程圖。

圖2是本發明具體實施方式提供的基于單層形態學濾除基線漂移的方法第二個實施例的方法流程圖。

圖3是本發明具體實施方式提供的基于單層形態學濾除基線漂移的系統的結構方框程圖。

圖4是本發明具體實施方式提供的采用基于單層形態學濾除基線漂移的方法得到的濾波效果對比圖。

圖5是本發明具體實施方式提供的基于雙層形態學采用兩個結構元素濾除基線漂移的方法得到的濾波效果對比圖。

具體實施方式

下面結合附圖并通過附圖進一步說明本發明的技術方案。

參見圖1，圖1是本發明具體實施方式提供的基于單層形態學濾除基線漂移的方法第一個實施例的方法流程圖。

在第一實施例中，該方法包括：

S101，獲取原始信號X1；

獲取原始信號，該原始信號可以為存在基線干擾的信號的非平穩的隨機信號，優選的，該原始信號為濾除了肌電干擾的包含基線漂移和QRS信號的心電信號，在心電信號中，QRS信號是最主要的特征波形，QRS信號的波形特征較恒定，其形狀類似三角形。

S102，采用結構元素對所述原始信號進行開運算到信號X2；