[發(fā)明專利]基于心電圖和心震圖聯(lián)合采集的信號特征提取與數(shù)據(jù)壓縮方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211419049.1
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115736945A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李江濤;王昊悅;汪毅峰;嚴澤鑫;徐崢一;曹暉;李運甲;趙政
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61B5/352
• 分類號: A61B5/352;A61B5/11;A61B5/353;A61B5/355;A61B5/358;A61B5/36
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種基于心電圖和心震圖聯(lián)合采集的信號特征提取與數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1,使用濾波的方法對同步采集的原始心電信號和心震信號進行處理以濾除原始信號中包含的噪聲成分，獲得去噪后的心電信號和心震信號，同時獲取心震信號的高頻成分；

S2，對S1中去噪后的心電信號進行一階微分計算，并獲取一階微分信號的香農(nóng)信息熵的峰值包絡(luò)線；

S3，利用S2中香農(nóng)信息熵的峰值包絡(luò)線定位心電信號R波的位置；

S4,將S3中確定的心電信號R波位置代入S1中去噪后的心電信號，實現(xiàn)心電信號中P波、Q波、S波和T波的定位；

S5，獲取S1中心震信號高頻成分的峰值包絡(luò)線，結(jié)合S3中確定的心電信號R波的位置信息，實現(xiàn)心震信號IM點與AC點的定位；

S6，將S5中確定的心震信號IM點與AC點的位置代入S1中去噪后的心震信號，實現(xiàn)心震信號中MC點、AO點、RE點、MO點、IC點、RF點的定位；

S7，利用確定位置的心電信號的P波、Q波、R波、S波和T波及心震信號的MC點、AO點、RE點、AC點、MO點、IM點、IC點、RF點分別獲取心電信號、心震信號的時間間隔特征及幅值特征以及心電信號與心震信號聯(lián)合的時間間隔特征，以此作為后續(xù)心臟健康狀況診斷算法的輸入數(shù)據(jù)；

S8，采用列式存儲的方法進行心電信號、心震信號的時間間隔特征及幅值特征以及心電信號與心震信號聯(lián)合的時間間隔特征的存儲，對不同信號特征的時間序列進行信息?；幚恚コ龎狞c與高度相似的數(shù)據(jù)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心電圖和心震圖聯(lián)合采集的信號特征提取與數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，S1步驟具體為：對于原始的心電信號進行平滑處理，隨后分別進行高通濾波、工頻陷波以及低通濾波處理，獲得去噪后的心電信號，對于原始的心震信號進行平滑處理，隨后分別進行高通濾波以及低通濾波處理，獲得去噪后的心震信號，同時，將原始的心震信號經(jīng)過高通濾波獲取心震信號的高頻成分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心電圖和心震圖聯(lián)合采集的信號特征提取與數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，S2具體步驟為：對去噪后的心電信號進行一階微分計算，并將計算得到的一階微分信號進行歸一化處理，計算歸一化后的一階微分信號的香農(nóng)信息熵并獲取其峰值包絡(luò)線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心電圖和心震圖聯(lián)合采集的信號特征提取與數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，S3步驟具體為：識別包絡(luò)線的峰值點并將峰值點的幅值乘以固定的系數(shù)α，峰值點左側(cè)幅值與之相符的點的位置即為R波的檢測起始位置，將該起始位置代入去噪后的心電信號，其后的第一個極大值點即為R波的位置，其中，0.01α0.99。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心電圖和心震圖聯(lián)合采集的信號特征提取與數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，S4步驟具體為：每一個R波前的第一個極小值點與Q波對應，每一個R波后的第一個極小值點與S波對應，每一個Q波前的第一個極大值點與P波對應，每一個S波后的第一個極大值點與T波對應。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于心電圖和心震圖聯(lián)合采集的信號特征提取與數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，S5步驟具體為：獲取心震信號高頻成分的峰值包絡(luò)線，包絡(luò)線上與心電信號R波對應的點前后100ms范圍的固定窗口即為用于識別IM點的窗口，識別窗口范圍內(nèi)的峰值點并將峰值點的幅值乘以固定的系數(shù)β₁，峰值點左側(cè)幅值與之相符的點的位置即為IM點的檢測起始位置，將該起始位置代入去噪后的心震信號，其后的第一個極小值點即為IM點，識別與R波對應的固定窗口之后的第一個峰值點并將峰值點的幅值乘以固定的系數(shù)β₂，峰值點左側(cè)幅值與之相符的點的位置即為AC點的檢測起始位置，將該起始位置代入去噪后的心震信號，其后的第一個極大值點即為AC點；其中0.01β₁0.99，0.01β₂0.99。