应用于动态心电数据的伪差识别方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种应用于动态心电数据的伪差识别方法和装置。所述方法包括：预处理原始动态心电数据以得到动态心电数据；初步识别所述动态心电数据以得到所述动态心电数据中的非伪差动态心电数据段；在所述非伪差动态心电数据段所形成的非伪差动态心电数据中检测QRS复合波；根据所述QRS复合波进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据中的伪差。采用本发明能在缺少额外硬件装置的前提下应用于单导联动态心电数据的伪差识别。
【专利说明】应用于动态心电数据的伪差识别方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及信号处理技术，特别是涉及一种应用于动态心电数据的伪差识别方法和装置。
【背景技术】
[0002]动态心电数据大都由心电记录仪的佩戴者长达12小时甚至24小时以上佩戴心电记录仪记录得到的，并且常常采用一定的自动分析软件对记录得到的动态心电数据进行分析以得以当前佩戴者的心电状态。
[0003]但是，自动分析软件大都是假设动态心电数据是“干净”的，即假设所处理的动态心电数据并未含有大量伪差，因此必然导致了分析得到的当前佩戴者的心电状态是不准确的。
[0004]因此在对动态心电数据进行分析之前，应当进行伪差的处理，以消除对分析准确性的影响。传统的伪差处理是通过消除伪差干扰实现的，例如，借助于速度传感器的自适应滤波方法、基于盲源信号分离的方法等，但是并无法在缺少额外硬件装置，例如速度传感器的前提下应用于单导联的动态心电数据。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种能在缺少额外硬件装置的前提下对单导联动态心电数据的进行伪差识别的方法。
[0006]此外，还有必要提供一种能在缺少额外硬件装置的前提下对单导联的动态心电数据进行伪差识别的装置。
[0007]—种应用于动态心电数据的伪差识别方法，包括如下步骤:
[0008]预处理原始动态心电数据以得到动态心电数据；
[0009]初步识别所述动态心电数据以得到所述动态心电数据中的非伪差动态心电数据段；
[0010]在所述非伪差动态心电数据段所形成的非伪差动态心电数据中检测QRS复合波；
[0011]根据所述QRS复合波进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据中的伪差。
[0012]在其中一个实施例中，所述初步识别所述动态心电数据以得到所述动态心电数据中的非伪差动态心电数据段的步骤包括:
[0013]对所述动态心电数据分段以得到若干个动态心电数据段；
[0014]计算动态心电数据段所对应的平均值和方差；
[0015]根据所述平均值和方差判断所在的动态心电数据段是否存在突变数据，若为是，则对所述动态心电数据段中存在的突变数据进行计数；
[0016]判断所述动态心`电数据段中计数得到的数值是否大于突变限值，若为是，则将所述动态心电数据段标记为伪差动态心电数据段；[0017]根据所述伪差动态心电数据段得到所述分段得到的若干个动态心电数据段中的非伪差动态心电数据段。
[0018]在其中一个实施例中，所述根据所述QRS复合波对非伪差动态心电数据段进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据段中的伪差的步骤包括:
[0019]对所述非伪差动态心电数据进行分段以得到若干个非伪差动态心电数据段；
[0020]计算所述非伪差动态心电数据段对应的平均值、方差和QRS模板；
[0021]根据所述QRS模板对所述非伪差动态心电数据段对应的平均值和方差进行多特征伪差识别，以识别得到非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段；
[0022]标记所述子数据段为伪差。
[0023]在其中一个实施例中，所述根据所述QRS模板对所述非伪差动态心电数据段对应的平均值和方差进行多特征伪差识别，以识别得到非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段的步骤包括:
[0024]计算所述QRS模板的幅度绝对值最大值、均值和方差；
[0025]根据所述QRS模板的均值和方差设置阈值条件，判断所在的非伪差动态心电数据段是否满足所述阈值条件，若为是，则标记所述非伪差动态心电数据段为伪差，若为否，则
[0026]将所述非伪差动态心电数据段划分为若干个子数据段；
[0027]根据所述QRS模板的幅度绝对值最大值设置阈值线；
[0028]统计所述子数据段在所述阈值线上的穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔;
[0029]根据所述穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔判断子数据段是否为伪差，若为是，则进入所述标记所述子数据段为伪差的步骤。
[0030]在其中一个实施例中，所述标记所述子数据段为伪差的步骤之后，所述根据所述QRS复合波对非伪差动态心电数据段进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据段中的伪差的步骤还包括:
[0031]判断所述非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段个数是否大于数量限值，若为是，则将所述非伪差动态心电数据段标记为伪差。
[0032]一种应用于动态心电数据的伪差识别装置，包括:
[0033]预处理模块，用于预处理原始动态心电数据以得到动态心电数据；
[0034]初步识别模块，用于初步识别所述动态心电数据以得到所述动态心电数据中的非伪差动态心电数据段；
[0035]检波模块，用于在所述非伪差动态心电数据段所形成的非伪差动态心电数据中检测QRS复合波；
[0036]多特征伪差识别模块，用于根据所述QRS复合波进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据中的伪差。
[0037]在其中一个实施例中，所述初步识别模块包括:
[0038]动态数据分段单元，用于对所述动态心电数据分段以得到若干个动态心电数据段；
[0039]动态数据计算单元，用于计算动态心电数据段所对应的平均值和方差；
[0040]突变判断单元，用于根据所述平均值和方差判断所在的动态心电数据段是否存在突变数据，若为是，则通知计数单元；
[0041]所述计数单元用于对所述动态心电数据段中存在的突变数据进行计数；
[0042]突变数值判断单元，用于判断所述动态心电数据段中计数得到的数值是否大于突变限值，若为是，则通知伪差数据段标记单元；
[0043]所述伪差数据段标记单元用于将所述动态心电数据段标记为伪差动态心电数据段；
[0044]非伪差数据段筛选单元，用于根据所述伪差动态心电数据段得到所述分段得到的若干个动态心电数据段中的非伪差动态心电数据段。
[0045]在其中一个实施例中，所述多特征伪差识别模块包括:
[0046]非伪差数据分段单元，用于对所述非伪差动态心电数据进行分段以得到若干个非伪差动态心电数据段；
[0047]非伪差数据计算单元，用于计算所述非伪差动态心电数据段对应的平均值、方差和QRS模板；
[0048]子数据段识别单元，用于根据所述QRS模板对所述非伪差动态心电数据段对应的平均值和方差进行多特征伪差识别，以识别得到非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段；
[0049]子数据段标记单元，用于标记所述子数据段为伪差。
[0050]在其中一个实施例中，所述子数据段识别单元包括:
[0051]模板计算单元，用于计算所述QRS模板的幅度绝对值最大值、均值和方差；
[0052]条件判断单元，用于根据所述QRS模板的均值和方差设置阈值条件，判断所在的非伪差动态心电数据段是否满足所述阈值条件，若为是，则标记所述非伪差动态心电数据段为伪差，若为否，则通知子数据段划分单元；
[0053]所述子数据段划分单元用于标记所述非伪差动态心电数据段为伪差；
[0054]阈值线设置单元，用于根据所述QRS模板的幅度绝对值最大值设置阈值线；
[0055]统计单元，用于统计所述子数据段在所述阈值线上的穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔；
[0056]子数据段伪差判断单元，用于根据所述穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔判断子数据段是否为伪差，若为是，则通知所述子数据段标记单元。
[0057]在其中一个实施例中，所述多特征伪差识别模块还包括:
[0058]个数判断单元，用于判断所述非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段是否大于数量限值，若为是，则通知非伪差数据段标记单元；
[0059]所述非伪差数据段标记单元用于将所述非伪差动态心电数据段标记为伪差。
`[0060]上述应用于动态心电数据的伪差识别方法和装置，对原始动态心电数据进行预处理以得到动态心电数据，以进行伪差的初步识别得到动态心电数据中的非伪差动态心电数据段，对初步识别所得到的非伪差动态心电数据段进行检波以得到QRS复合波，以根据ORS复合波再次进行伪差识别，即多特征伪差识别，并标记非伪差动态心电数据中的伪差，进而不需要额外的硬件装置也能对单的动态心电数据进行准确地伪差识别。
【专利附图】
【附图说明】[0061]图1为一个实施例中应用于动态心电数据的伪差识别方法的流程图；
[0062]图2为图1中初步识别动态心电数据以得到动态心电数据中的非伪差动态心电数据段的方法流程图；
[0063]图3为图1中根据伪差动态心电数据段得到该分段得到的若干个动态心电数据段中的非伪差动态心电数据段的方法流程图；
[0064]图4为图3中根据伪差动态心电数据段得到该分段得到的若干个动态心电数据段中的非伪差动态心电数据段的方法流程图；
[0065]图5为一个实施例中应用于动态心电数据的伪差识别装置的结构示意图；
[0066]图6为图5中初步识别模块的结构示意图；
[0067]图7为图5中多特征伪差识别模块的结构示意图；
[0068]图8为图7中子数据段识别单元的结构示意图。
【具体实施方式】[0069]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。
[0070]如图1所示，在一个实施例中，一种应用于动态心电数据的伪差识别方法，包括如下步骤:
[0071]步骤S10，预处理原始动态心电数据以得到动态心电数据。
[0072]本实施例中，原始动态心电数据将是持续记录佩戴者的心电信号所得到的。对原始动态心电数据进行预处理，以消除幅度较大的工频干扰并校正基线漂移。具体的，在实际的运营过程中，可采用简单整系数数字滤波的方式实现原始动态心电数据的预处理。
[0073]原始动态心电信号数据将是持续记录佩戴者的心电信号得到的。预处理原始动态心电信号以滤除基线漂移及工频干扰，以使得滤波后的原始动态心电信号数据的基线位置在O附近。
[0074]进一步的，将采用整系数数字滤波的方式实现原始动态心电数据信号的预处理，所采用的滤波器将由全通网络和梳状滤波网络组合而成，以消除相位延迟作用。
[0075]以心电信号采样率为250Hz为例，滤波器的传递函数可表示为:
【权利要求】
1.一种应用于动态心电数据的伪差识别方法，包括如下步骤: 预处理原始动态心电数据以得到动态心电数据； 初步识别所述动态心电数据以得到所述动态心电数据中的非伪差动态心电数据段； 在所述非伪差动态心电数据段所形成的非伪差动态心电数据中检测QRS复合波； 根据所述QRS复合波进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据中的伪差。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初步识别所述动态心电数据以得到所述动态心电数据中的非伪差动态心电数据段的步骤包括: 对所述动态心电数据分段以得到若干个动态心电数据段； 计算动态心电数据段所对应的平均值和方差； 根据所述平均值和方差判断所在的动态心电数据段是否存在突变数据，若为是，则对所述动态心电数据段中存在的突变数据进行计数； 判断所述动态心电数据段中计数得到的数值是否大于突变限值，若为是，则将所述动态心电数据段标记为伪差动态心电数据段； 根据所述伪差动态心 电数据段得到所述分段得到的若干个动态心电数据段中的非伪差动态心电数据段。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述QRS复合波对非伪差动态心电数据段进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据段中的伪差的步骤包括: 对所述非伪差动态心电数据进行分段以得到若干个非伪差动态心电数据段； 计算所述非伪差动态心电数据段对应的平均值、方差和QRS模板； 根据所述QRS模板对所述非伪差动态心电数据段对应的平均值和方差进行多特征伪差识别，以识别得到非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段； 标记所述子数据段为伪差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述QRS模板对所述非伪差动态心电数据段对应的平均值和方差进行多特征伪差识别，以识别得到非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段的步骤包括: 计算所述QRS模板的幅度绝对值最大值、均值和方差； 根据所述QRS模板的均值和方差设置阈值条件，判断所在的非伪差动态心电数据段是否满足所述阈值条件，若为是，则标记所述非伪差动态心电数据段为伪差，若为否，则将所述非伪差动态心电数据段划分为若干个子数据段； 根据所述QRS模板的幅度绝对值最大值设置阈值线； 统计所述子数据段在所述阈值线上的穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔； 根据所述穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔判断子数据段是否为伪差，若为是，则进入所述标记所述子数据段为伪差的步骤。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述标记所述子数据段为伪差的步骤之后，所述根据所述QRS复合波对非伪差动态心电数据段进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据段中的伪差的步骤还包括: 判断所述非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段个数是否大于数量限值，若为是，则将所述非伪差动态心电数据段标记为伪差。
6.一种应用于动态心电数据的伪差识别装置，其特征在于，包括:预处理模块，用于预处理原始动态心电数据以得到动态心电数据； 初步识别模块，用于初步识别所述动态心电数据以得到所述动态心电数据中的非伪差动态心电数据段； 检波模块，用于在所述非伪差动态心电数据段所形成的非伪差动态心电数据中检测QRS复合波； 多特征伪差识别模块，用于根据所述QRS复合波进行多特征伪差识别并标记所述非伪差动态心电数据中的伪差。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述初步识别模块包括: 动态数据分段单元，用于对所述动态心电数据分段以得到若干个动态心电数据段； 动态数据计算单元，用于计算动态心电数据段所对应的平均值和方差； 突变判断单元，用于根据所述平均值和方差判断所在的动态心电数据段是否存在突变数据，若为是，则通知计数单元； 所述计数单元用于对所述动态心电数据段中存在的突变数据进行计数； 突变数值判断单元，用于判断所述动态心电数据段中计数得到的数值是否大于突变限值，若为是，则通知伪差数据段标记单元； 所述伪差数据段标记单元用于将所述动态心电数据段标记为伪差动态心电数据段； 非伪差数据段筛选单元，用于根据所述伪差动态心电数据段得到所述分段得到的若干个动态心电数据段中的非伪差动态心电数据段。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述多特征伪差识别模块包括: 非伪差数据分段单元，用于对所述非伪差动态心电数据进行分段以得到若干个非伪差动态心电数据段； 非伪差数据计算单元，用于计算所述非伪差动态心电数据段对应的平均值、方差和QRS模板； 子数据段识别单元，用于根据所述QRS模板对所述非伪差动态心电数据段对应的平均值和方差进行多特征伪差识别，以识别得到非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段；子数据段标记单元，用于标记所述子数据段为伪差。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述子数据段识别单元包括: 模板计算单元，用于计算所述QRS模板的幅度绝对值最大值、均值和方差； 条件判断单元，用于根据所述QRS模板的均值和方差设置阈值条件，判断所在的非伪差动态心电数据段是否满足所述阈值条件，若为是，则标记所述非伪差动态心电数据段为伪差，若为否，则通知子数据段划分单元； 所述子数据段划分单元用于标记所述非伪差动态心电数据段为伪差； 阈值线设置单元，用于根据所述QRS模板的幅度绝对值最大值设置阈值线； 统计单元，用于统计所述子数据段在所述阈值线上的穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔； 子数据段伪差判断单元，用于根据所述穿越点个数以及相邻穿越点之间的时间间隔判断子数据段是否为伪差，若为是，则通知所述子数据段标记单元。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多特征伪差识别模块还包括: 个数判断单元，用于判断所述非伪差动态心电数据段中为伪差的子数据段是否大于数量限值，若为是，则通知非伪差数据段标记单元；所述非伪差数据段标记 单元用于将所述非伪差动态心电数据段标记为伪差。
【文档编号】A61B5/0402GK103720468SQ201310656291
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】李烨, 戴呼合, 上官卫华 申请人:深圳先进技术研究院