[發明專利]一種肺音信號端點檢測方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202110386591.0
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113205823A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 詹瑾;唐四云;趙慧民
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范大學
• 主分類號: G10L21/0208
• 分類號: G10L21/0208;G10L21/0232;G10L25/45;G10L25/87
• 代理公司: 廣東廣盈專利商標事務所(普通合伙) 44339
• 代理人: 李俊

本發明公開了一種肺音信號端點檢測方法、系統及存儲介質，其方法包括：對采集到的初始肺音信號進行加窗分幀，獲取若干幀待測肺音信號；利用譜減法對所述若干幀待測肺音信號進行降噪處理后，得到每一幀降噪肺音信號的功率譜；結合每一幀降噪肺音信號的功率譜，計算每一幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值和動態閾值；將每一幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值與其動態閾值進行比較篩選，直至從所述初始肺音信號中提取出連續的有效肺音信號。在本發明實施例中，通過信號頻域特征分析可實現對有效肺音信號的可靠提取，提高檢測結果的準確性。

技術領域

本發明涉及肺音檢測領域，尤其涉及一種肺音信號端點檢測方法、系統及存儲介質。

背景技術

肺音信號是人體呼吸系統與外界在換氣過程中產生的一種生理聲信號，其與病理生理的相關性研究可延伸至臨床呼吸系統疾病診斷領域。針對肺音信號的采集過程，借助常用的肺音錄取設備也無法保證采集到的初始肺音信號是研究人員可直接利用的，該初始肺音信號實際上會受到當前環境的噪聲干擾，其中混雜著有效語音幀信號和無效干擾幀信號。因此，如何對這兩類幀信號進行篩選以提取出有效肺音信號，是本發明需要解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種肺音信號端點檢測方法、系統及存儲介質，通過信號頻域特征分析可實現對有效肺音信號的可靠提取，提高檢測結果的準確性。

為了解決上述問題，本發明提出了一種肺音信號端點檢測方法，所述方法包括：

對采集到的初始肺音信號進行加窗分幀，獲取若干幀待測肺音信號；

利用譜減法對所述若干幀待測肺音信號進行降噪處理后，得到每一幀降噪肺音信號的功率譜；

結合每一幀降噪肺音信號的功率譜，計算每一幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值和動態閾值；

將每一幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值與其動態閾值進行比較篩選，直至從所述初始肺音信號中提取出連續的有效肺音信號。

可選的，所述利用譜減法對所述若干幀待測肺音信號進行降噪處理后，得到每一幀降噪肺音信號的功率譜包括：

對每一幀待測肺音信號進行離散傅里葉變換，進而提取出每一幀待測肺音信號的初始功率譜所包含的幅值和相位角；

從所述初始肺音信號的波形圖中解析出噪聲段的總幀數，并結合每一幀待測肺音信號的初始功率譜所包含的幅值估算出噪聲段平均能量值；

對每一幀待測肺音信號的初始功率譜所包含的幅值和所述噪聲段平均能量值進行譜減運算后，結合計算結果和每一幀待測肺音信號的初始功率譜所包含的相位角，生成每一幀降噪肺音信號的功率譜。

可選的，所述結合每一幀降噪肺音信號的功率譜，計算每一幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值和動態閾值包括：

基于N幀降噪肺音信號的功率譜和離散傅里葉變換頻點數，計算所述N幀降噪肺音信號在每一個頻點處的功率譜平均變化量，從而獲取排列在最后的第m幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值；

計算所述N幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值之間的平均值和標準差，從而獲取所述第m幀降噪肺音信號所對應的動態閾值；

通過執行上述兩個步驟，由此類推獲取到每一幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值和動態閾值。

可選的所述第m幀降噪肺音信號所對應的功率譜變化特征值為：