一种心电信号滤波方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物医学工程技术领域，特别涉及一种心电信号滤波方法及系统。
【背景技术】
[0002]心电信号采集后包含许多噪声，其中就有影响信号质量的高频噪声，也即是肌电噪声。目前对肌电噪声的滤除大多采用固定带宽的有限冲激响应(FIR)滤波方法，虽然该方法比较简单，但在滤除肌电噪声的同时，会削弱有用信号的高频部分，特别是心电信号中频率较高的QRS综合波，这种削弱会更加明显。这样就影响了医疗上对心电信号的诊断，如果采用计算机进行自动诊断时，这种影响会更大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有肌电滤波会削弱有用信号的不足，提供一种心电信号滤波方法及系统，实现肌电滤波下对心电信号的高度保真。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种心电信号滤波系统，所述心电信号滤波系统包括:
[0005]用于接收采集到的模拟心电信号的输入装置(I)；
[0006]与所述输入装置(I)相连，用于将所述模拟心电信号转换为数字心电信号的A/D转换器(2);
[0007]与所述A/D转换器(2)相连，用于滤除所述数字心电信号中的肌电噪声的噪声滤除丰旲块(3)；
[0008]与所述噪声去除模块(3)相连，用于输出滤除噪声后的数字心电信号的输出装置
(4)；
[0009]其中，所述噪声去除模块(3)还包括:
[0010]与所述A/D转换器(2)相连，用于对所述数字心电信号进行延时的延时模块(31);
[0011]与所述延时模块(31)相连，用于对所述延时后的数字心电信号进行滤波的滤波模块(32)；
[0012]与所述A/D转换器(2)相连，用于检测所述数字心电信号的斜率的斜率检测模块
(33)；
[0013]与所述斜率检测模块(33)、滤波模块(32)分别相连，用于对所述滤波模块(32)的滤波器带宽进行控制的带宽控制模块(34 )。
[0014]优选地，所述斜率检测模块(33 )包括与所述A/D转换器(2 )相连，用于对所述数字心电信号中的导联I1、V2、V5信号进行差分处理并得到差分信号的差分模块(331)、与所述差分模块(331)相连，用于对差分信号进行取绝对值的取绝对值模块(332)、与所述取绝对值模块(332 )相连，用于选取取绝对值后的信号中的最大值的取最大值模块(333 )。
[0015]优选地，所述带宽控制模块(34)包括与所述取最大值模块(333)相连，用于对取最大值后的信号进行腐蚀处理的腐蚀处理模块(341 )、与所述腐蚀处理模块(341)相连，用于对腐蚀后的信号进行膨胀处理的膨胀处理模块(342)、与所述腐蚀处理模块(341)相连，用于选取腐蚀后的信号的最大斜率的状态机(343)、与所述膨胀处理模块(342)以及状态机(343)分别相连，用于得到并输出经所述膨胀处理模块(342)处理后的信号与经所述状态机(343)处理后的信号的比率的比值模块(344)。
[0016]一种心电信号滤波方法，包括如下步骤:
[0017]S1、将接收到的模拟心电信号转化为数字心电信号；
[0018]S2、对所述数字心电信号进行预处理；
[0019]S3、对所述数字心电信号进行滤波处理，滤去所述数字心电信号中的肌电信号；
[0020]S4、输出滤波后得到的结果。
[0021 ] 优选地,所述步骤S2包括:
[0022]S21、对所述数字心电信号进行延时处理；
[0023]S22、对所述数字心电信号中的导联I1、导联V2、导联V5信号进行预处理，确定所述滤波模块(32)所需的滤波器带宽。
[0024]优选地,所述步骤S22包括:
[0025]S221、对所述数字心电信号中的导联I1、导联V2、导联V5信号进行最大斜率检测；
[0026]S222、对所述经过最大斜率检测后的数字心电信号中的导联I1、导联V2、导联V5信号进行膨胀斜率检测与参考斜率检测并将得到的所述参考斜率与膨胀斜率的值相除，并将得到的比值输出。
[0027]优选地,所述步骤S221包括:
[0028]S223、对所述数字心电信号中的导联I1、导联V2、导联V5信号进行进行差分处理；
[0029]S225、对差分处理后的所述导联I1、导联V2、导联V5信号进行取绝对值处理；
[0030]S227、对取绝对值处理后的所述导联I1、导联V2、导联V5信号进行取最大值处理，取得所述导联I1、导联V2、导联V5信号中的最大值。
[0031]优选地,所述步骤S222包括:
[0032]S224、对取最大值处理后得到的所述导联I1、导联V2、导联V5信号中的最大值做腐蚀处理；对取最大值处理后得到的所述导联I1、导联V2、导联V5信号中的最大值中的相邻的5个样本作取最小值处理，并将该最小值作为腐蚀处理的结果；
[0033]S226、对腐蚀处理后的值同时作膨胀处理和参考斜率检测处理，并输出膨胀斜率和参考斜率；具体地，所述膨胀处理为:对腐蚀处理后的值取相邻的47个样本的最大值作为膨胀结果；所述参考斜率检测处理为将腐蚀处理后的值输入所述状态机(343)进行检测；
[0034]S228、将得到的所述参考斜率与膨胀斜率的值相除，并将得到的比值输出。
[0035]优选地,所述步骤S3包括:
[0036]S31:对所述数字心电信号做多次延迟，得到多级延迟信号；
[0037]S32:将步骤S22中确定的滤波器带宽作为系数与所述各级延迟信号相乘；
[0038]S33:将所得各乘积进行加和，作为滤波处理结果；
[0039]S34:将所述滤波处理结果输出。
[0040]本发明通过对心电信号进行QRS综合波定位，然后采用带宽可调节的FIR滤波器对信号进行滤波，在QRS综合波处，采用较高的频率带宽，保证QRS综合波能高保真地通过滤波器，而在其他低频部分，采用较小的带宽，使肌电噪声滤除效果达到最好。
[0041]本发明采用带宽可调节的FIR滤波器对心电信号进行肌电滤波，与现有技术相t匕，其优势在于在保护信号的高频信息同时去除了肌电噪声。
【附图说明】
[0042]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中:
[0043]图1是本发明一个实施例的心电信号滤波系统的总体结构示意图；
[0044]图2是图1所示的心电信号滤波系统的心电信号滤波方法的流程图；
[0045]图3是图1所示的心电信号滤波系统的斜率检测模块与带宽控制模块的产品结构示意图；
[0046]图4是图3所示的心电信号滤波方法中状态机343的工作原理图；
[0047]图5是图1所示的心电信号滤波系统的滤波模块32的心电信号滤波方法的流程图。
【具体实施方式】
[0048]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0049]图1为本发明一个实施例的心电信号滤波系统的总体结构示意图。如图1所示，本发明的心电信号滤波系统包括:输入装置1、A/D转换器2、噪声去除模块3、输出装置4 ；其中噪声去除模块3包括延时模块31、滤波模块32、斜率检测模块33、宽带控制模块34。
[0050]其中，输入装置I用于接收采集到的模拟心电信号；A/D转换器2与输入装置I相连，用于将模拟心电信号转换为数字心电信号；噪声滤除模块3与A/D转换器2相连，用于滤除数字心电信