[發(fā)明專利]一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811353133.1
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109363646A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅錦興;盧俊良
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;宋靜娜

1.一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，包括如下步驟：

步驟S1，采集三維脈波影像，獲得脈搏所產(chǎn)生的脈象信號；

步驟S2，對獲得的脈象信號去除其中的靜態(tài)壓；

步驟S3，對去除靜態(tài)壓后的脈象信號進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到每個(gè)傳感器通道各自不同的模態(tài)的信號，保留相應(yīng)的模態(tài)即可得到預(yù)處理后的結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，其特征在于，于步驟S1中，利用安裝在機(jī)械手指上的傳感器采集所述三維脈波影像，所述傳感器包括若干個(gè)傳感器感測點(diǎn)。

3.如權(quán)利要求2所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，其特征在于：于步驟S2中，將所述脈象信號的每個(gè)通道的信號都減去所屬通道的最小值，實(shí)現(xiàn)去除靜態(tài)壓。

4.如權(quán)利要求2所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，其特征在于：所述經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解就是假設(shè)信號分解出來的每個(gè)模態(tài)都處于不同的中心頻率附近，然后將該問題轉(zhuǎn)化為約束問題來求解出每個(gè)模態(tài)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，其特征在于，所述約束問題如下式所示：

其中，δ(t)為狄拉克函數(shù)，{u_k}＝{u₁,…,u_K}為各個(gè)模態(tài)，{ω_k}＝{ω₁,…,ω_K}為模態(tài)k所對應(yīng)的中心頻率，∑_ku_k＝f代表原信號被分解成K個(gè)模態(tài)，該約束問題的實(shí)質(zhì)為將原始信號f(t)分解成K個(gè)互相獨(dú)立的模態(tài)u_k(t)，每個(gè)模態(tài)u_k(t)以中心頻率ω_k進(jìn)行分解，通過乘以來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的操作，使得每個(gè)模態(tài)都被調(diào)整到估計(jì)的中心頻率上，從而選出模態(tài)的基帶。

6.如權(quán)利要求5所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，其特征在于：為了求解該約束問題，首先需要將該約束問題轉(zhuǎn)換為可解的對偶問題，其增廣拉格朗日函數(shù)式如下：

其中，f為原始信號，λ是拉格朗日乘子

上式問題的求解使用交替方向乘子法進(jìn)行求解。

7.如權(quán)利要求1所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，其特征在于：于步驟S3中，保留相應(yīng)的模態(tài)得到預(yù)處理結(jié)果的步驟進(jìn)一步包括：

步驟S4，根據(jù)每個(gè)模態(tài)的信號的中心頻率，去除頻率不在脈搏信號頻率范圍內(nèi)的該模態(tài)的信號；

步驟S5，對去除頻率不在脈搏信號頻率范圍內(nèi)的模態(tài)的信號的結(jié)果進(jìn)行疊加，獲得最終的預(yù)處理結(jié)果。

8.如權(quán)利要求7所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理方法，其特征在于：于步驟S4中，分析每個(gè)模態(tài)的信號的中心頻率，判斷其是否在0.8～25Hz之間，若不在此區(qū)間，則丟棄該模態(tài)的信號，否則保留。

9.一種三維脈波影像的基面預(yù)處理系統(tǒng)，包括：

信號采集單元，用于采集三維脈波影像，獲得脈搏所產(chǎn)生的脈象信號；

靜態(tài)壓去除單元，用于對獲得的脈象信號去除其中的靜態(tài)壓；

經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解單元，用于對去除靜態(tài)壓后的脈象信號進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解，得到每個(gè)傳感器通道各自不同的模態(tài)的信號，保留相應(yīng)的模態(tài)得到預(yù)處理后的結(jié)果。

10.如權(quán)利要求9所述的一種三維脈波影像的基面預(yù)處理系統(tǒng)，其特征在于：所述經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解單元中保留相應(yīng)的模態(tài)得到預(yù)處理結(jié)果具體為：

根據(jù)每個(gè)模態(tài)的信號的中心頻率，去除頻率不在脈搏信號頻率范圍內(nèi)的該模態(tài)的信號；

對去除頻率不在脈搏信號頻率范圍內(nèi)的模態(tài)的信號的結(jié)果進(jìn)行疊加，獲得最終的預(yù)處理結(jié)果。