心電信號預(yù)處理以及特征提取

1、關(guān)于心電信號預(yù)處理以及特征提取第1頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三 內(nèi)容心電信號自動分析背景心電信號預(yù)處理特征波提取第2頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三心電信號自動分析背景心電圖典型波形P波:代表心房除極過程，故P波的異 常代表心房的問題。PR間期：是P波+PR段 代表心房除極 開始到心室除極，是檢測房 KKKKKKKK室傳導(dǎo)阻滯的重要參考。QRS波群：心室除極過程。ST-T：心室復(fù)極全過程。QT間期：整個心室的活動過程。心電信號頻率范圍：0.05-100hz第3頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三心電信號預(yù)處理 噪聲來

2、源工頻干擾：工頻干擾是由電力系統(tǒng)引起的一種干擾，由50hz及其諧波構(gòu)成的一種干擾，幅值約為ECG（心電信號）的50%基線漂移：呼吸引起的，源于被測對象在測試過程中呼吸時(shí)電極和人體皮膚間的阻抗、儀器放大的熱噪聲等干擾引起的，頻率大約在0.15-0.3hz。呼吸時(shí)ECG的幅值有15%的變化。肌電干擾：來源于人體的肌肉顫抖，肌電干擾產(chǎn)生毫伏級的電勢?？梢暈樗查g發(fā)生的高斯零均值帶限噪聲。第4頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三幾種去噪方法基線漂移FIR高通濾波器 將肌電干擾、工頻干擾一起看作為高頻噪聲通過高通濾波器進(jìn)行濾除，其頻率范圍在40-100hz。這里可以通過maltab工

3、具箱中ftatool設(shè)計(jì)FIR濾波器。第5頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三中值濾波器平滑濾波器第6頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三噪聲干擾（工頻干擾、肌電干擾 40-100HZ）小波去噪平均濾波 平均濾波器是一種梳妝濾波器，N=10 處其幅頻特性曲線為0第7頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三特征波的提?。≦RS復(fù)合波）特征波的提出主要包括：R波波峰、qrs起始點(diǎn)、qrs結(jié)束點(diǎn)基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基于小波經(jīng)典的差分閾值方法：通過差分運(yùn)算，可將心電信號中斜率較大的部分(QRS復(fù)合波)突顯出來。整個算法可分為三個部分：差分運(yùn)算、

4、尋找最大值設(shè)定閾值、檢測R波。步驟1：對心電信號 進(jìn)行下式的差分運(yùn)算計(jì)算其斜率第8頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三步驟2：對差分信號分段檢測最大值，取最大值得平均值M，設(shè)置一定比例作為閾值，再次QRS波峰的閾值設(shè)定為2/5*M步驟3：對R波的檢測中我們需要設(shè)定一些列的參數(shù)配合回溯機(jī)制如下圖所示第9頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三第10頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三QRS邊界點(diǎn)的檢測局域變換法 用心電信號減去一段斜率不變的直線，以將心電信號中斜率變最大的部分凸顯出來，然后選取絕對值最大的點(diǎn)為所檢測的點(diǎn)其中y（n）有以

5、下公式計(jì)算得出：具體實(shí)現(xiàn)步驟：(1)定位R波以后，在其波前80ms（M點(diǎn)）到R波之間 求絕對值最大的點(diǎn)；(2)然后在區(qū)間(M , )上求絕對值最大的點(diǎn)；(3)計(jì)算與R的間期，若間期小于QR時(shí)限最大值QR_timelimit，并且x ( )y ( )，則R波前有負(fù)向波，以為QRS波的起點(diǎn)，否則，R波前無負(fù)向波，以為QRS波起點(diǎn)。(4)在QRS波起點(diǎn)或附近，小范圍內(nèi)搜索斜率絕對值最小的點(diǎn)作為QRS波群修正后的起點(diǎn)。第11頁，共13頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)33分，星期三作業(yè)選擇一種預(yù)處理方式對給定的心電信號進(jìn)行預(yù)處理提取R波波峰以及QRS起始點(diǎn)和終止點(diǎn)給出心電信號為mit-bih 心律失常數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)采樣率為360hz 謝謝大家!