心音信号质量评估方法

文档序号:9460379阅读:851来源:国知局
心音信号质量评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及采集信号的质量评估,特别设及屯、音信号质量的评估。
【背景技术】
[0002] 屯、音是指由屯、肌收缩、屯、脏瓣膜关闭和血液撞击屯、室壁、大动脉壁等引起的振动 所产生的声音。它可在胸壁一定部位用听诊器听取。而现在也可W用电子听诊器听取,将 屯、音转化为数字音频信号从而保存起来。
[0003] 屯、音信号作为一种声音信号,非常容易受到干扰,其干扰来源主要有:1.外界的 不稳定噪声干扰;2.体内的各种生物音干扰,例如肠音、呼吸音;3.因使用者未稳定放置电 子听诊器而产生的摩擦音。而且,除了噪声干扰会导致屯、音信号的信噪比降低W外,由于屯、 音存在不同的听诊区,未放置在听诊区会导致采集的屯、音信号的强度较小,难W从背景音 中分离出来。
[0004] 因此,对屯、音信号进行质量分级,用来反映采集到的屯、音信号的信噪比,按照级别 的高低来分级反映信号质量的优劣程度,包括受到干扰的程度和听诊器的使用状况等一系 列信息。从而让使用者了解到屯、音的采集情况,能够进行相应地调整,运是十分重要的。而 目前现有技术中并没有一项有效的技术能够实现对屯、音信号进行质量分级。而实时地显示 屯、音信号的质量等级,能够帮助使用者立刻调整姿势、采集位置和采集环境。不仅能提高采 集到的屯、音信号的信噪比,还能够优化用户的体验,使采集过程不再冗长和枯燥。可删减信 号质量等级较低的屯、音信号段,降低后期信号处理的难度,节约储存空间。因此,研发一种 有效的屯、音信号质量评估方法是十分重要并且有价值的。

【发明内容】

[0005] 本发明所要解决的技术问题,就是提供一种屯、音信号质量评估方法W实现实时计 算屯、音信号的质量等级提示给用户,帮助使用者立刻调整姿势、采集位置和采集环境从而 获得更好地屯、音质量。
[0006] 本发明解决所述技术问题,采用的技术方案是,屯、音信号质量评估方法,包括W下 步骤:
[0007] 步骤1、系统采集屯、音信号并截取用于评估的信号段;
[000引步骤2、系统对信号段进行基于SYM6小波函数的五层小波分解,计算得出第五层 近似系数和五层细节系数;
[0009] 步骤3、系统对第五层近似系数和五层细节系数进行软阔值过滤;
[0010] 步骤4、系统对软阔值过滤后的第五层近似系数和五层细节系数进行能量计算,得 出各层系数的能量;
[0011] 步骤5、系统根据各层系数的能力计算信号质量因子,所述计算公式为:
[0012]
[OOU] 其中,F为信号质量因子,CDS为第五层近似系数,CAl为第一层细节系数,CA2为 第二层细节系数,CA3为第=层细节系数,CA4为第四层细节系数,CA5为第五层细节系数, ECA1第一层细节系数的能量,ECA2第二层细节系数的能量,ECA3第=层细节系数的能量, ECA4第四层细节系数的能量,ECA5第五层细节系数的能量,ECD5第五层近似系数的能量。
[0014]具体的,所述步骤1中,系统截取的用于评估的新号段的时间长度计为T, 0. 5s=T= 1. 5s〇
[0015]具体的,所述步骤3中,系统对第五层近似系数和五层细节系数进行软阔值过滤 包括W下步骤:
[0016] 步骤31、系统分别将第五层近似系数和五层细节系数进行绝对值计算后按从大到 小进行排列,并分别提取前10 %的值作为各层系数的计算值;
[0017] 步骤32、系统将各层系数的计算值的10%为各层的软阔值;
[0018] 步骤33、系统将各层系数中小于各层的软阔值都设置为0,其他值保持不变得到 过滤后的各层系数。
[0019]具体的,所述步骤4中,系统对软阔值过滤后的第五层近似系数和五层细节系数 进行能量计算的计算公式为:
[0020] E= 2x";
[0021] 其中,E表示各层系数能量,X为过滤后的各层系数中的各个数值。
[0022] 具体的,还包括系统根据信号质量因子F进行质量分级:若0<F《 0.3,质量 等级为5级;若0. 3<F《0. 5,质量等级为4级;若0. 5<F《0. 7,质量等级为3级;若 0. 7<F《0. 8,质量等级为2级;若0. 8<F,质量等级为0级,等级越高屯、音质量越好。
[0023] 本发明的有益效果是:系统采集屯、音信号并截取用于评估的信号段进行五层小波 分解,计算各层系数后对其进行软阔值过滤,并对过滤后的各层系数进行能量计算后,根据 各层系数能量计算信号质量因子,用W提醒用户采集到的屯、音质量;
[0024]为了进一步的方便用户实时得知采集到的屯、音质量,系统还根据信号质量因子进 行屯、音信号等级分类,等级越高屯、音质量越好,方便用户只根据等级号得知屯、音信号的质 量,从而提醒使用者立刻调整姿势、采集位置和采集环境来获取更好的屯、音信号。
[00巧]W下结合实施例的【具体实施方式】,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。 但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于W下的实例。在不脱离本发明上述技术思 想情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包括在本发 明的范围内。
【具体实施方式】
[00%] 下面结合实施例详细描述本发明的技术方案:
[0027]本发明针对现有技术中屯、音信号非常容易受到干扰,用户无法实时得知所采集到 的屯、音信号是否合格的问题,提供一种屯、音信号质量评估方法,首先,系统采集屯、音信号并 截取用于评估的信号段;其次,系统对信号段进行基于SYM6小波函数的五层小波分解,计 算得出第五层近似系数和五层细节系数;然后,系统对第五层近似系数和五层细节系数进 行软阔值过滤;再然后,系统对软阔值过滤后的第五层近似系数和五层细节系数进行能量 计算,得出各层系数的能量;最后,系统根据各层系数的能力计算信号质量因子,所述计算 公式为:
其中,F为信号质量因子、CD5为第五层近似系数、 CA1为第一层细节系数、CA2为第二层细节系数、CA3为第=层细节系数、CA4为第四层细节 系数、CA5为第五层细节系数、ECA1第一层细节系数的能量、ECA2第二层细节系数的能量、 ECA3第=层细节系数的能量、ECA4第四层细节系数的能量、ECA5第五层细节系数的能量、 ECD5第五层近似系数的能量。系统采集屯、音信号并截取用于评估的信号段进行五层小波分 解,计算各层系数后对其进行软阔值过滤,并对过滤后的各层系数进行能量计算后,根据各 层系数能量计算信号质量因子,用W提醒用户采集到的屯、音质量;为了进一步的方便用户 得知采集到的屯、音质量,系统还根据信号质量因子进行屯、音信号等级分类,等级越高屯、音 质量越好,方便用户只根据
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