[發(fā)明專利]一種基于優(yōu)化理論的心電信號(hào)去噪方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710478982.9
• 申請(qǐng)日: 2017-06-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107174236B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡念;葉倩;張陽(yáng);池浩塬;王晗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/0402
• 分類號(hào): A61B5/0402;A61B5/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種基于優(yōu)化理論的心電信號(hào)去噪方法，其特征在于，包括：

對(duì)接收到的心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，獲取存儲(chǔ)心跳周期的心跳矩陣；

基于優(yōu)化理論對(duì)所述心跳矩陣進(jìn)行優(yōu)化分解，獲取去噪后的心電信號(hào)矩陣；

所述對(duì)接收到的心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，獲取存儲(chǔ)心跳周期的心跳矩陣，包括：

對(duì)所述心電信號(hào)進(jìn)行去基線、去工頻噪聲和QRS波形檢測(cè)，獲取QRS波形區(qū)間和對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)；

將所述QRS波形區(qū)間中每個(gè)心跳周期對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)之前的預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)樣本點(diǎn)作為起始點(diǎn)，將所述QRS波形區(qū)間中每個(gè)心跳周期對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)點(diǎn)之前所述預(yù)設(shè)數(shù)量加1個(gè)樣本點(diǎn)作為上一個(gè)心跳周期的終止點(diǎn)，獲取存儲(chǔ)全部心跳周期的心跳矩陣M；

其中，RR_max為最長(zhǎng)的RR區(qū)間，每個(gè)RR區(qū)間為各自對(duì)應(yīng)的一個(gè)心跳周期，所述基準(zhǔn)點(diǎn)為{b_j|j＝1,2,...J}，t為所述心跳矩陣M中的元素，為維數(shù)為RR_max*J維的實(shí)數(shù)矩陣；

所述基于優(yōu)化理論對(duì)所述心跳矩陣進(jìn)行優(yōu)化分解，獲取去噪后的心電信號(hào)矩陣，包括：

令A(yù)₀＝E₀＝0，Y₀＝M，μ＞0，ρ＞1以及k＝0；其中，k為迭代次數(shù)，A₀、E₀和Y₀分別為迭代次數(shù)為0的心電信號(hào)矩陣、噪聲矩陣和拉格朗日乘子矩陣，μ為調(diào)節(jié)參數(shù)，ρ為預(yù)設(shè)的標(biāo)量值；

分別利用Y_k+1＝Y(jié)_k+μ_k(M-A_k+1-E_k+1)、μ_k+1＝ρ·μ_k和k＝k+1更新A_k+1、E_k+1、Y_k+1、μ_k+1和k；其中，γ為預(yù)先設(shè)置的調(diào)節(jié)參數(shù)；

判斷是否滿足||M-A_k+1-E_k+1||_F≤δ||M||_F或k的數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)的最大迭代次數(shù)；其中，δ＝10^-7，||.||_F為Frobenius范數(shù)；

若是，則將此時(shí)的A_k作為所述心電信號(hào)矩陣；

若否，則執(zhí)行所述分別利用Y_k+1＝Y(jié)_k+μ_k(M-A_k+1-E_k+1)、μ_k+1＝ρ·μ_k和k＝k+1更新A_k+1、E_k+1、Y_k+1、μ_k+1和k的步驟。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于優(yōu)化理論的心電信號(hào)去噪方法，其特征在于，所述基于優(yōu)化理論對(duì)所述心跳矩陣進(jìn)行優(yōu)化分解，獲取去噪后的心電信號(hào)矩陣，還包括：

基于所述優(yōu)化理論對(duì)所述心跳矩陣進(jìn)行優(yōu)化分解，獲取噪聲矩陣。