[發明專利]一種心音信號預處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201910596297.5
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110368020B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 尹學良;王勇;邱洪;聶濤
• 申請（專利權）人: 北京必安必恒科技發展有限公司
• 主分類號: A61B7/04
• 分類號: A61B7/04;G10L21/0208;G10L21/0216
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

本發明公開了一種心音信號預處理方法及裝置，通過設置了噪聲處理子模塊利用閾值篩選的方法對心音信號中的噪聲進行去除，設置了削頂失真處理子模塊利用對稱三角形重塑的方法對心音信號中的削頂失真信號進行塑形，獲得了準確的心音信號，從而提高了心音特征提取的準確性，從而提高了心音檢測的準確率。

技術領域

本發明涉及信號預處理方法及裝置，具體涉及一種心音信號預處理方法及裝置。

背景技術

隨著現代社會物質生活水平的改善，心血管疾病在我國呈上升趨勢，統計資料表明，心血管疾病死亡者占總死亡人數的比例是最大的，心臟檢測和分析是了解心臟和血管狀態的一種不可缺少的手段，心電圖檢查是心臟變時性和變傳導性的最佳監測方法，但不能用來監測心臟的變力性，心音檢查有無創性、重復性好的優點，具有心電圖、超聲心動圖不可取代的診斷優勢，隨著心音的發生機理、心胸傳播特性等方面研究工作的深入開展以及現代數字信號處理技術的廣泛應用，越來越多的研究結果表明心音信號的測量及處理在實際應用中具有重要意義，心音檢測方法已經從以前模擬心音圖上進行的時域分析、頻域分析、功率譜分析發展為現在數字心音圖上的時頻分析。

由于在心音信號的分析中，所要面對的一個問題就是噪聲干擾，它們直接影響著心音檢測的準確性，在實際環境對被采樣人進行心音的采集過程中，由于傳感器和被采樣人皮膚的摩擦聲(偶發)/被采樣人身體內出現的異常肺部呼吸噪聲/采樣環境突發的大的電器噪聲/人的咳嗽聲等(身體內及環境的偶發噪聲)，以及由于被采樣人的特殊身體情況(如身體瘦弱/心臟跳動特別有力/采樣時緊張，胸口起伏很大等等)，都可能導致心音信號有大噪聲信號混入或者心音信號產生部分或周期性的削頂失真，如果在預處理時，不對心音信號中的大噪聲以及削頂噪聲進行處理，則會導致后期心音檢測不準確。

發明內容

本發明的目的在于提供一種心音信號預處理方法及裝置，用以解決現有技術中心音預處理方法及裝置中沒有對心音信號大噪聲信號混入或者心音信號產生部分或周期性的削頂失真進行預處理，從而造成不能準確的對心音信號準確檢測的問題。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種心音信號預處理方法，用于對初始心音信號序列中的大噪聲以及削頂噪聲進行處理，所述的方法按照以下步驟執行：

步驟1、獲得初始心音信號序列；

步驟2、對所述的初始心音信號序列進行去噪，獲得去噪后的心音信號序列；

步驟3、對所述的去噪后的心音信號序列中的削頂失真進行處理，獲得預處理后的心音信號序列，按照以下步驟執行：

步驟3.1、檢測所述的去噪后的心音信號序列中每個數據點的幅值，若存在相鄰多個數據點的幅值相同，則將幅值相同的相鄰多個數據點組成失真信號集合，執行步驟3.2；將除失真信號集合以外的所有數據點作為正常信號集合，執行步驟3.3；

否則直接將去噪后的心音信號序列作為正常信號集合，執行步驟3.3；

步驟3.2、對失真信號集合進行對稱三角塑形，獲得塑形后的信號集合，具體包括：

獲得失真信號集合中的兩個端點數據點，將兩個端點數據點的幅值置0；

獲得失真信號集合中的中點數據點，將中點數據點的幅值置為其中M為失真信號集合中數據點的總數，d為增加值，單位為，0.001≤d＜1；

連接所述的兩個端點數據點與中點數據點，形成一個對稱三角形，所述的失真信號集合中除兩個端點數據點以及中點數據點以外的所有數據點的幅值均在所述的對稱三角形的兩條斜邊上，獲得塑形后的信號集合；

步驟3.3、整合正常信號集合以及塑形后的信號集合，獲得預處理后的心音信號。

進一步地，所述的步驟2具體包括：