[發明專利]一種消除心電信號基線漂移的方法

在審

• 申請號: 201810562846.2
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108937919A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 萬相奎;吳海波;危競;王仲昊;劉翔宇;陳瑞;帥亮;楊輝;李風從;豐勵
• 申請（專利權）人: 湖北工業大學
• 主分類號: A61B5/0452
• 分類號: A61B5/0452
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種消除心電信號基線漂移的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將含有基線漂移噪聲的原始心電信號與去QRS波心電信號的結構元素進行級聯運算，得到第一次形態學濾波后心電信號；

步驟2：將第一次形態學濾波后心電信號與去T波心電信號的結構元素進行級聯運算，得到第二次形態學濾波后心電信號；

步驟3：將第二次形態學濾波后心電信號即基線漂移噪聲進行小波分解重構，以獲得光滑的基線漂移噪聲；

步驟4：通過含有基線漂移噪聲的原始心電信號與光滑的基線漂移噪聲計算得到消除基線漂移噪聲的心電信號。

2.根據權利要求1所述的消除心電信號基線漂移的方法，其特征在于，步驟1中所述含有基線漂移噪聲的原始心電信號為數據庫中選取的含有基線漂移噪聲的原始心電信號；

步驟1中所述去QRS波心電信號的結構元素的形狀以QRS波形為標準；

步驟1中所述去QRS波心電信號的結構元素的時間寬度應滿足條件：

β<T<δ

其中，QRS波形的時間寬度為β，去QRS波心電信號的結構元素的時間寬度為T,所需保留的信號波形時間寬度為δ；

步驟1中所述含有基線漂移噪聲的原始心電信號為：

f(n)(n∈[0,N-1])

步驟1中所述去QRS波心電信號的結構元素為：

h(m)(m∈[0,M-1])

其中，N>>M；

步驟1中所述級聯運算為：

用h(m)對f(n)進行腐蝕運算為：

(fΘh)(n)＝min{f(n+m)-h(m)}n∈[0,N-M]m∈[0,M-1]

其中，對于在n點處腐蝕運算為先將h平移到n點處，將f與h序列相減，最后取相減的最小值；

用h(m)對f(n)進行膨脹運算為：

其中，對于在n點處膨脹運算為先將h左右翻轉，再將翻轉后的h平移到n點處與f相加，最后取相加的最大值；

步驟1中所述第一次形態學濾波后心電信號為：

其中，F₁為開運算公式：

即用h對f先進行腐蝕運算再進行膨脹；

F₂為閉運算公式：

即用h對f先進行膨脹運算再進行腐蝕。

3.根據權利要求1所述的消除心電信號基線漂移的方法，其特征在于，步驟2中所述第一次形態學濾波后心電信號為步驟1中所述第一次形態學濾波后心電信號；

步驟2中所述去T波心電信號的結構元素的形狀以T波形為標準；

步驟2中所述第一次形態學濾波后心電信號為：

Ave(n)(n∈[0,N-1])

步驟2中所述去QRS波心電信號的結構元素為：

k(m)(m∈[0,M-1])

其中，N>>M；

步驟2中所述級聯運算為：

用k(m)對Ave(n)進行腐蝕運算為：

(AveΘk)(n)＝min{Ave(n+m)-k(m)}n∈[0,N-M]m∈[0,M-1]

其中，對于在n點處腐蝕運算為先將Ave平移到n點處，將Ave與k序列相減，最后取相減的最小值；

用k(m)對Ave(n)進行膨脹運算為：

其中，對于在n點處膨脹運算為先將k左右翻轉，再將翻轉后的k平移到n點處與Ave相加，最后取相加的最大值；

步驟2中所述第二次形態學濾波后心電信號為：

其中，F₃為開運算公式：

即用k對Ave先進行腐蝕運算再進行膨脹；

F₄為閉運算公式：

即用k對Ave先進行膨脹運算再進行腐蝕。