[發明專利]基于自適應閾值小波變換的心電信號降噪方法

有效

• 申請號: 201711432128.5
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108158573B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 趙仲明;李端;王宇軒;崔桐;張世影
• 申請（專利權）人: 智慧康源（廈門）科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/00;G06F17/14
• 代理公司: 廈門律嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 35225
• 代理人: 張輝;溫潔

1.基于自適應閾值小波變換的心電信號降噪方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：采用Mallat算法，選擇小波函數sym6和分解層數J，對含噪心電信號進行小波分解，得近似系數和細節系數；

步驟2：設定自適應于各層細節系數的閾值，并選擇閾值函數；設定自適應于各層細節系數的閾值，并通過自適應閾值計算方式計算得到第一層細節系數標準偏差、各層細節系數標準偏差以及層參數，從而得到各層細節系數對應的閾值，具體計算如下：閾值T_h求取公式為：

其中為第一層細節系數標準偏差，為各層細節系數標準偏差；

層參數β在1-3層上求取公式為：

層參數β在4-8層上求取公式為：

其中L_k表示各層細節系數長度，L表示獲取的含噪信號長度，J表示小波分解最大層，j表示當前分解層；

其中|W_ij|是小波變換的第一層細節系數；

|Y_ij|為小波變換的各層細節系數；

閾值函數采用軟閾值方法，定義如下：

步驟3：對各層的細節系數進行自適應閾值處理，去除工頻干擾和肌電干擾，對近似系數處理去除基線漂移；

步驟4：對處理后的心電信號進行小波重構，得到信號的近似最優估計值。

2.根據權利要求1所述的基于自適應閾值小波變換的心電信號降噪方法，其特征在于，步驟1中所述的分解層數J最大為8。

3.根據權利要求1所述的基于自適應閾值小波變換的心電信號降噪方法，其特征在于，步驟3所述的對近似系數處理去除基線漂移為將近似系數直接置為零。

4.根據權利要求1所述的基于自適應閾值小波變換的心電信號降噪方法，其特征在于，步驟3所述的對各層的細節系數進行自適應閾值處理，去除工頻干擾和肌電干擾為將細節系數與該層下的自適應閾值使用軟閾值函數進行對比，若系數小于閾值，則置為0，否則將系數的絕對值減去閾值，再將其添加正負號，最終得到原始信號系數的估計系數。

5.根據權利要求1所述的基于自適應閾值小波變換的心電信號降噪方法，其特征在于，步驟4所述的對閾值處理后的小波系數進行重構為利用Mallat算法對去噪以后的小波系數進行重構，得到原始信號的近似最優估計值。