基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测方法及装置与流程

本发明涉及信号检测及医疗设备电子技术领域，具体涉及一种基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测方法及装置。

背景技术：

早搏也称期前收缩或期前搏动，是一种最为常见多发的心律失常。依据发生机理的不同，能够被划分为室性早搏和室上性早搏两种类型，其中最为普遍和常见的是室性早搏，室上性早搏次之。早搏可以发生于正常人中，也可以发生于患有器质性心脏病变的患者当中，常见于心肌炎、风湿性心脏病等等，正确检测出早搏信号，是提高心律失常事件检测准确性的关键，对改善心脏病诊断和重危病人监护有重要的实用价值。

众所周知，针对此类疾病的控制与预防，需要对心电数据进行长期的实时记录与监测，通过早期分析与干预才能达到良好的控制效果。若选择去医院做长期的检查，不仅就医过程繁琐，而且成本高昂，普通家庭难以承受。目前市场已有的家用式心电监测仪，依然存在体积庞大、不能进行实时诊断的问题，而基于穿戴式的心电监测系统，不仅节省了设备的成本，缩小了设备的体积，而且能实现本地实时心电分析以及远程信息通信，将成为移动医疗产品的主要趋势。同时，移动平台的计算能力有限，因而在该平台上运行的分析算法时间复杂度和空间复杂度都不宜过大。

目前的早搏自动诊断算法包括神经网络法、支持向量机和深度学习等，这些方法主要是提取心电信号的时频特征，之后将特征输入到神经网络或者支持向量机中进行分类。在这种情况下，特征提取的过程较为复杂，心电自动分析受特征提取结果的影响比较明显，一般需要较多的特征集合来实现较好的分类效果，这样一来在远程传输的过程中会增加终端的运算复杂度，移动平台难以负荷，监测效果无法有效实现；另一方面，为了实现早搏监测的实时性，目前的大多数早搏检测算法都是基于短时间数据段的，而短时间数据段内包含的数据信息少，特别是在穿戴环境下采集的动态心电信号，基线漂移大、运动噪声多，在短时间数据段上进行早搏检测很容易造成误检和漏检，因此需要开发一种周期性的、长时间的穿戴式检测装置和算法，来实现舒适的、简单快捷的早搏监测。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中的问题，提供了一种基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测方法及装置，包括穿戴式心电信号检测模块和长时间早搏心拍检测模块，所述长时间早搏心拍检测模块中的心电信号读取单元读取待测心拍，经实时早搏检测单元确定心拍类型后，通过主类模板生成单元及次类模板生成单元分别生成主类模板及次类模板，随后经主次类心拍检测单元，最终确定心拍类型，在正常心拍的基础上，经过室上性早搏检测单元，判断是室上性早搏心拍或正常心拍，从而实现人们日常活动下的室性早搏和室上性早搏的长时间的舒适监测，算法简单，操作方便，适用于移动医疗、运动监护及医疗监护等领域。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测方法，包括以下步骤：

s1，心电信号读取：所述心电信号每5分钟被提取一次，并按2秒钟重叠的方式将5分钟内提取的信号分割成多个10秒心电数据；

s2，实时早搏检测：所述步骤通过提取待测心拍的特征参数，依次与准早搏心拍检测、室性早搏检测、室上性早搏及早搏心拍校验进行参数计算比对，实现心电信号的监测分类；

s3，主类模板生成：根据步骤s2实时早搏检测后的早搏检测结果以及5分钟数据中各个心拍间的相关系数来确定主类模板；

s4，次类模板生成：根据步骤s2实时早搏检测后的早搏检测结果以及5分钟数据中各个心拍间的相关系数来确定次类模板；

s5，主次类心拍检测：所述步骤根据次类模板是否存在，以及每个心拍和主、次类模板间的相关系数，确定每个心拍的类型；

s6，室上性早搏检测：根据步骤s5确定的正常心拍的特征参数及房颤检测结果，进行室上性早搏心拍的判断。

作为本发明的一种改进，所述步骤s3进一步包括：

s31，提取经步骤s2实时早搏检测后获取的室性早搏心拍和室上性早搏心拍的检测结果r1；

s32，计算r1中各种类别的心拍个数，将个数最多的心拍作为预备主类模板生成心拍p1；

s33，计算预备主类模板生成心拍p1中各个心拍间的相关系数c1；

s34，将c1按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为准主类模板生成心拍p2；

s35，计算准主类模板生成心拍p2中各个心拍间的相关系数c2；

s36，将c2按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为主类模板生成心拍，并根据这些心拍构建主类模板t1；

s37，计算主类模板t1的qrs宽度，判断主类模板类型。

作为本发明的一种改进，所述步骤s4进一步包括：

s41，提取经步骤s2实时早搏检测后获取的室性早搏心拍和室上性早搏心拍的检测结果r1；

s42，计算r1中各种类别的心拍个数，将个数第二多的心拍作为预备次类模板生成心拍p3；

s43，判断预备次类模板生成心拍p3的个数是否大于10；如果是，进入步骤s44；若否，输出次类模板不存在；

s44，计算预备次类模板生成心拍p3中各个心拍间的相关系数c3；

s45，将c3按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为准次类模板生成心拍p4；

s46，计算准次类模板生成心拍p4中各个心拍间的相关系数c4；

s47，将c4按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为次类模板生成心拍，并根据这些心拍构建主类模板t2；

s48，根据主类模板t1的类型确定次类模板t2的类型。

作为本发明的又一种改进，所述步骤s5进一步包括：

s51，提取主类模板t1和次类模板t2；

s52，判断次类模板t2是否存在；如果是，继续步骤s53；若结果为否，转入步骤s57；

s53，计算每个心拍与主类模板间的相关系数c5，及与次类模板间的相关系数c6；

s54，判断与主类模板间的相关系数c5是否大于0.9；如果是，继续步骤s55；若结果为否，转入步骤s56；

s55，判断与次类模板间的相关系数c6是否大于0.9；如果是，当前心拍类型输出为噪声；若结果为否，当前心拍类型输出为主类心拍；

s56，判断与次类模板间的相关系数c6是否大于0.9；如果是，当前心拍类型输出为次类心拍；若结果为否，当前心拍类型输出为噪声；

s57，计算每个心拍与主类模板间的相关系数c7；

s58，判断与主类模板间的相关系数c7是否大于0.9；如果是，当前心拍类型输出为主类心拍；若结果为否，当前心拍类型输出为次类心拍。

作为本发明的又一种改进，所述步骤s5进一步包括：

s61，提取经步骤s4检测出的正常心拍的前、后rr间期、5分钟心电信号的rr间期均值；

s62，判断正常心拍前rr间期是否小于5分钟心电信号的rr间期均值，且正常心拍后rr间期是否大于5分钟心电信号的rr间期均值，且正常心拍前rr间期与正常心拍后rr间期的和是否小于等于两倍的5分钟心电信号的rr间期均值；如果是，进入步骤s63；若结果为否，当前心拍输出为正常心拍；

s63，判断当前心拍所在的30秒心电数据是否为房颤信号；如果是，当前心拍输出为正常心拍；若结果为否，当前心拍输出为室上性早搏心拍。

作为本发明的又一种改进，所述步骤s2中进一步包括：

s21，心电信号预处理；

s22，心电信号特征参数提取：从步骤s21预处理后的心电信号中提取待测心拍的特征参数，所述特征参数包括10秒心电信号中待测心拍的r波位置、所有待测心拍的rr间期、10秒心电信号的rr间期均值、所有待测心拍的r波幅值、10秒心电信号的r波幅值均值、所有待测心拍的qrs波宽度、10秒心电信号的qrs波宽度均值、所有待测心拍的r波相关系数、10秒心电信号的r波相关系数均值；

s23，准早搏心拍判断：根据待测心拍的rr间期，判断心电信号是否为准早搏心拍，若是，继续步骤s24；若否，此信号为正常心拍；

s24，室性早搏心拍判断：根据待测心拍的r波相关系数、qrs波宽度和r波幅值，判断经步骤s23筛选后的准早搏心拍是否是室性早搏心拍，若否，筛选出非室性早搏心拍，继续步骤s25；若是，此信号为室性早搏心拍；

s25.室上性早搏心拍判断：根据步骤s24筛选后的非室性早搏心拍的r波相关系数及所述10秒心电信号的r波相关系数均值，判断其是否是室上性早搏心拍，若是，继续步骤s26；若否，此信号为正常心拍；

s26，早搏心拍校验：所述早搏心拍校验包括室上性早搏心拍自检验、正常室性早搏心拍自检验和室性早搏互检验，用于判断室上性早搏心拍中是否有误检的室性早搏心拍、正常室性早搏心拍中是否有误检的噪声信号，以及正常心拍中是否有漏检的室性早搏心拍。

作为本发明的更进一步改进，所述步骤s24中室性早搏心拍包括正常室性早搏心拍、插入性室性早搏心拍和连续室性早搏心拍，所述连续性早搏心拍的判断方法为：取正常室性早搏心拍相邻正常心拍的r波相关系数，判断该相关系数是否小于所述10秒心电数据的r波相关系数均值，且该相关系数是否处于所述10秒心电信号的r波相关系数均值的80％～120％之间；如果是，当前正常室性早搏心拍相邻心拍和当前正常室性早搏心拍输出为连续室性早搏心拍。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测装置，包括穿戴式心电信号检测模块和长时间早搏心拍检测模块，

所述穿戴式心电信号检测模块包括用于信号传感的干性电极单元、用于信号处理的信号检测单元和用于实时通信的通信模块单元；

所述长时间早搏心拍检测模块包括用于信号读取的心电信号读取单元、用于实时检测早搏心拍的实时早搏检测单元、用于生成主类心拍模板的主类模板生成单元、用于生成次类心拍模板的次类模板生成单元、用于进行主次类心拍检测的主次类心拍检测单元及用于室上性早搏检测的室上性早搏检测单元；

所述心电信号读取单元读取待测心拍，经实时早搏检测单元确定心拍类型后，通过主类模板生成单元及次类模板生成单元分别生成主类模板及次类模板，随后经主次类心拍检测单元，最终确定心拍类型，在正常心拍的基础上，经过室上性早搏检测单元，判断是室上性早搏心拍或正常心拍。

作为本发明的一种改进，所述穿戴式心电信号检测模块通过有线或无线的方式与长时间早搏心拍检测模块相连接，所述长时间早搏心拍监测模块位于穿戴式心电信号检测模块的内部系统中；或与穿戴式心电信号监测模块分离，位于外部移动平台中。

作为本发明的又一种改进，所述干性电极单元的个数及布局不唯一，形成不同导联的监测装置

与现有技术相比，本发明专利的有益效果：

1.采用的穿戴式心电信号检测模块，能够根据具体监测需求，调整干性电极的个数及排布位置，形成不同导联的穿戴式心电信号检测装置，提高了装置的适应性，拓宽了装置的适用范围；

2.采用的实时早搏心拍检测模块，只需要对算法进行简单的预处理，提取出r波位置，rr间期、平均rr间期、r波幅值、qrs波宽度、r波相关系数等简单的特征参数，然后综合这些特征参数判断室性早搏和室上性早搏心拍，相对现有技术能够更加简单、快捷、准确的检测出室性早搏和室上性早搏心拍，提高了算法的实时性和准确率，减少了算法的计算量，可以快速移植到不同移动终端中，进行移动医疗的相关应用；

3.采用的长时间早搏心拍检测模块，只需要对单导联的心电信号处理，就能对室性早搏心拍和室上性早搏心拍进行长时间的准确监测，在动态心电数据的应用中，不会引入多导联心电信号的冗余误差，检测效率高；

4.采用的长时间早搏心拍检测模块，只针对rr间期、r波幅值、qrs波宽度、r波相关系数等qrs波的简单特征参数，不涉及太多的心电波形的形态特征，针对基线漂移大、运动噪声多的动态心电数据的处理效果好，检测准确率高；

5.采用的长时间早搏心拍检测模块，对室性早搏和室上性早搏按不同亚型的特异性的特征进行检测，检测准确率高，同时根据室性早搏和室上性早搏的检测结果，只需简单的操作，即可进行进一步的亚型分类(如：二联律、三联律、室速、室颤)，方便快捷。

6.穿戴式心电信号检测模块通过有线或无线的方式与长时间早搏心拍检测模块相连接，所述长时间早搏心拍检测模块可以位于穿戴式心电信号检测模块的内部系统中，呈一体式，也可以与穿戴式心电信号监测模块分离，位于外部移动平台中，结构简单，操作便捷，灵活多变，适用于不同用户的需求，实现穿戴式心电信号的早搏信号的实时、轻量化的有效监测；

7.采用的长时间早搏心拍检测模块，引入房颤检测环节，减少了室上性早搏心拍的误判，增加了室上性早搏的检测准确率；

8.采用的长时间早搏心拍检测模块，在实时检测结果的基础上，生成主、次类模板，模板准确率高，进而提高了室性早搏和室上性早搏的检测准确率；

9.采用的主、次类模板生成单元，采用多次匹配筛选的方法来生成模板，提高了模板的准确率；

10.采用的主、次类模板生成单元，在实时检测的结果的基础上，只通过相关系数一个特征参数，就能够实现准确的模板生成，算法简单、快捷、准确。

附图说明

图1为本发明基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例2中12导联分体式监测装置的结构示意图；

图3为本发明步骤s2中实时早搏检测的流程示意图；

图4为本发明步骤s23准早搏心拍判断的流程示意图；

图5为本发明步骤s24室性早搏心拍判断的流程示意图；

图6为本发明步骤s25室上性早搏心拍判断的流程示意图；

图7为本发明步骤s26早搏心拍校验中室上性早搏心拍自检验环节的方法流程示意图；

图8为本发明步骤s26早搏心拍校验中室性早搏心拍自检验环节的方法流程示意图；

图9为本发明步骤s26早搏心拍校验中室性早搏心拍互检验环节的方法流程示意图；

图10为本发明长时间早搏心拍检测模块中主类模板生成单元的流程示意图；

图11为本发明长时间早搏心拍检测模块中次类模板生成单元的流程示意图；

图12为本发明长时间早搏心拍检测模块中主次类心拍检测单元的流程示意图；

图13为本发明长时间早搏心拍检测模块中室上性早搏心拍检测单元的流程示意图。

附图标记：1.穿戴式心电信号检测模块、110.干性电极单元、130.信号检测单元、150.通信模块单元；

2.长时间早搏心拍检测模块、210.心电信号读取单元、220.实时早搏检测单元、230.主类模板生成单元、240.次类模板生成单元、250.主次类心拍检测单元、260.室上性早搏检测单元。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

实施例1

基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测装置，如图1所示，包括穿戴式心电信号检测模块1和长时间早搏心拍检测模块2，

所述穿戴式心电信号检测模块1包括用于信号传感的干性电极单元110、用于信号处理的信号检测单元130和用于实时通信的通信模块单元150，干性电极单元110可以在保证舒适性的前提下对人体心电数据进行实时不间断采集，信号检测单元130一端和干性电极单元110连接，另一端和通信模块单元150连接；所述信号检测单元130将干性电极单元110检测到的模拟心电信号转化成数字信号，并通过通信模块单元150发送给长时间早搏心拍检测模块2；所述通信模块单元150通过有线或无线的方式与长时间早搏心拍检测模块2进行实时通信；

所述长时间早搏心拍检测模块2包括用于信号读取的心电信号读取单元210、用于实时检测早搏心拍的实时早搏检测单元220、用于生成主类心拍模板的主类模板生成单元230、用于生成次类心拍模板的次类模板生成单元240、用于进行主次类心拍检测的主次类心拍检测单元250及用于室上性早搏检测的室上性早搏检测单元260；

所述心电信号读取单元210读取5分钟待测心拍并分割成含2秒重叠窗口的10秒数据段，所有10秒数据段经实时早搏检测单元220分别确定心拍类型后再重新拼接成5分钟待测心拍的预检结果，5分钟待测数据根据预检结果通过主类模板生成单元230及次类模板生成单元240分别生成主类模板及次类模板，随后经主次类心拍检测单元250，最终确定心拍类型，在正常心拍的基础上，经过室上性早搏检测单元260，判断是室上性早搏心拍或正常心拍，具体如下：心电信号读取单元210每5分钟提取一次心电信号，并按2秒钟重叠的方式将5分钟信号分割成多个10秒心电数据，用于所述实时早搏检测单元220中的实时室性早搏和室上性早搏的检测，所述主类模板生成单元230根据所述实时早搏检测单元220检测结果中心拍种类最多的心拍生成主类模板，所述次类模板生成单元240根据所述实时早搏检测单元220检测结果中心拍种类第二多的心拍生成次类模板，所述主次类心拍检测单元250将5分钟心电数据中的每个心拍与所述主类模板生成单元230和次类模板生成单元240生成的主、次类模板进行匹配，根据匹配结果进行主、次类心拍的分类，所述室上性早搏检测单元260根据所述主次类心拍检测单元250检测出的正常心拍前后心拍的rr间期与5分钟心电数据的rr间期均值的关系，并引入房颤检测结果，实现对正常心拍中室上性早搏心拍的检测。

实施例2

基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测装置，包括穿戴式心电信号检测模块1和长时间早搏心拍检测模块2，所述长时间早搏心拍检测模块2可实施于穿戴式心电信号检测模块1的内部系统中，呈一体化，比如：被配置于所述信号检测单元130中；同时长时间早搏心拍检测模块2也可实施于外部移动平台中，呈分体式，例如，被配置于手机等移动终端中，如图2所示，本实施例采用分体式，长时间早搏心拍检测模块2被配置在手机上。

所述穿戴式心电信号检测模块1可通过有线或无线的方式与长时间早搏心拍检测模块2连接，结构简单，操作便捷，灵活多变，适用于不同用户的需求，所述穿戴式心电信号检测模块1包括干性电极单元110、信号检测单元130和通信模块单元150，所述干性电极单元110的个数及布局不唯一，形成不同导联的监测装置，本实施例选用无线方式连接，采用12导联穿戴式心电信号检测模块，干性电极单元按照临床12导联电极贴放位置布置在人体表面。

所述12导联穿戴式心电信号检测模块1通过干性电极单元110采集12导联心电信号，并通过信号检测单元130进行模拟信号向数字信号的转化，通信模块单元150将转化后的数字信号发送给所述实时早搏心拍检测模块2，所述心电信号读取单元210、实时早搏检测单元220、主类模板生成单元230、次类模板生成单元240、主次类心拍检测单元250、室上性早搏检测单元260依次连接，心电信号读取单元210每5分钟提取一次心电信号，并按2秒钟重叠的方式将5分钟信号分割成多个10秒心电数据，用于所述实时早搏检测单元220中的实时室性早搏和室上性早搏的检测。如图3所示，所述实时早搏检测单元220包括心电信号预处理环节、心电信号特征提取环节、准早搏心拍检测环节、室性早搏检测环节、室上性早搏检测环节和早搏心拍校验环节。心电信号预处理环节对提取出的10秒心电数据进行预处理，获得预处理后的信号，所述心电信号特征提取环节用于从所述预处理后的信号中提取待测心拍的r波位置，rr间期、rr间期均值、r波幅值、qrs波宽度、r波相关系数等特征参数，所述准早搏心拍检测环节通过判断rr间期确定准早搏心拍；所述室性早搏检测环节在准早搏心拍的基础上，判断r波相关系数、qrs波宽度、r波幅值来确定室性早搏心拍；所述室上性早搏检测环节通过在准早搏心拍中去除室性早搏心拍来获得室上性早搏心拍；所述早搏心拍校验环节再次通过r波相关系数来删除室性早搏心拍和室上性早搏心拍中的误检心拍，并从正常心拍中查找是否有漏检的室性早搏心拍。所述主类模板生成单元230根据所述实时早搏检测单元检测结果中心拍种类最多的心拍生成主类模板，所述次类模板生成单元240根据所述实时早搏检测单元检测结果中心拍种类第二多的心拍生成次类模板，所述主次类心拍检测单元将5分钟心电数据中的每个心拍与所述主类模板生成单元230和次类模板生成单元240生成的主、次类模板进行匹配，根据匹配结果进行主、次类心拍的分类，所述室上性早搏检测单元260根据所述主次类心拍检测单元250检测出的正常心拍前后心拍的rr间期与5分钟心电数据的rr间期均值的关系，并引入房颤检测结果，实现对正常心拍中室上性早搏心拍的检测。

本实施例采用的实时早搏心拍检测模块，只针对rr间期、r波幅值、qrs波宽度、r波相关系数等qrs波的简单特征参数，不涉及太多的心电波形的形态特征，针对基线漂移大、运动噪声多的动态心电数据的处理效果好，检测准确率高；同时引入房颤检测环节，减少了室上性早搏心拍的误判，增加了室上性早搏的检测准确率。

实施例3

基于穿戴式心电信号中早搏信号的周期性监测方法，包括以下步骤：

s1，心电信号读取：所述心电信号每5分钟被提取一次，并按2秒钟重叠的方式将5分钟内提取的信号分割成多个10秒心电数据；

s2，实时早搏检测：所述步骤通过提取待测心拍的特征参数，依次与准早搏心拍检测、室性早搏检测、室上性早搏及早搏心拍校验进行参数计算比对，实现心电信号的监测分类，所述步骤进一步包括：

s21，心电信号预处理；

s22，心电信号特征参数提取：从步骤s21预处理后的心电信号中提取待测心拍的特征参数，所述特征参数包括10秒心电信号中待测心拍的r波位置、所有待测心拍的rr间期、10秒心电信号的rr间期均值、所有待测心拍的r波幅值、10秒心电信号的r波幅值均值、所有待测心拍的qrs波宽度、10秒心电信号的qrs波宽度均值、所有待测心拍的r波相关系数、10秒心电信号的r波相关系数均值；

所述10秒心电信号中待测心拍的r波位置，用于定位所述10秒心电信号中每个r波的峰值所在的位置；

所述待测心拍的rr间期，用于计算所述10秒心电信号中待测心拍的r波位置间的差值；

所述10秒心电信号的rr间期均值，用于计算预处理后的10秒心电信号中所述待测心拍的rr间期的平均值；

所述待测心拍的r波幅值，用于计算所述10秒心电信号在所述10秒心电信号中待测心拍的r波位置处的幅值；

所述10秒心电信号的r波幅值均值，用于计算所述10秒心电信号在所述10秒心电信号中待测心拍的r波位置处幅值的平均值；

所述待测心拍的qrs波宽度，用于计算所述10秒心电信号在所述10秒心电信号中待测心拍的r波位置处的qrs波的宽度；

所述10秒心电信号的qrs波宽度均值，用于计算所述10秒心电信号在所述10秒心电信号中待测心拍的r波位置处的qrs波宽度的平均值；

所述待测心拍的r波相关系数，用于从所述10秒心电信号中获取待测心拍的波形，计算待测心拍波形间的相关系数；

所述10秒心电信号的r波相关系数均值，用于计算所述待测心拍的r波相关系数的平均值；

s23，准早搏心拍判断：根据待测心拍的rr间期，判断心电信号是否为准早搏心拍，若是，继续步骤s24；若否，此信号为正常心拍，如图4所示，该步骤进一步包括：

s231，提取待检测心拍的rr间期及10秒心电信号的rr间期均值；

s232，从第二个r波位置开始，判断每个r波前后rr间期，是否满足前一个rr间期小于所述10秒心电信号的rr间期均值，且后一个rr间期大于所述10秒心电信号的rr间期均值，且前后两个rr间期的和小于等于两倍的所述10秒心电信号的rr间期均值；

s233，若结果为是，当前待测心拍输出为准早搏心拍，继续步骤s24；否则结果为否，当前待测心拍输出为正常心拍；

s24，室性早搏心拍判断：根据待测心拍的r波相关系数、qrs波宽度和r波幅值，判断经步骤s23筛选后的准早搏心拍是否是室性早搏心拍，若否，筛选出非室性早搏心拍，继续步骤s25；若是，此信号为室性早搏心拍，该步骤判断方法及流程如图5所示：

s241，提取准早搏心拍的rr间期及10秒心电数据的rr间期均值，r波相关系数及10秒心电数据的r波相关系数均值，qrs宽度及10秒心电数据的qrs宽度均值，r波幅值及10秒心电数据的r波幅值均值；

s242，判断每个准早搏心拍的r波相关系数是否小于所述10秒心电数据的r波相关系数均值；如果是，分别进入s243和s245；若否，当前准早搏心拍输出为非室性早搏心拍；

s243，判断当前准早搏心拍的qrs宽度是否大于所述10秒心电数据的qrs宽度均值；如果是，进入s244；若否，当前准早搏心拍输出为非室性早搏心拍；

s244，判断当前准早搏心拍的r波幅值是否异常于所述10秒心电数据的r波幅值均值；如果是，当前准早搏心拍输出为正常室性早搏心拍；若否，当前准早搏心拍输出为非室性早搏心拍；

所述当前准早搏心拍的r波幅值是否异常于所述10秒心电数据的r波幅值均值指当前准早搏心拍的r波幅值是否大于或小于所述10秒心电数据的r波幅值均值，大于或者小于的选择取决于所有准早搏心拍的r波幅值的均值和所述10秒心电数据的r波幅值均值间的关系，如果所有准早搏心拍的r波幅值的均值大于所述10秒心电数据的r波幅值均值，则选择大于；否则选择小于；

s245，判断当前准早搏心拍前后的rr间期之和是否处于所述10秒心电信号的rr间期均值的80％～120％之间；如果是，当前准早搏心拍输出为插入性室性早搏心拍；若否，当前准早搏心拍输出为非室性早搏心拍；

s246，提取正常室性早搏心拍相邻正常心拍的r波相关系数；

s247，判断该相关系数是否小于所述10秒心电数据的r波相关系数均值，且该相关系数是否处于所述10秒心电信号的r波相关系数均值的80％～120％之间；如果是，当前正常室性早搏心拍相邻和当正常室性早搏心拍输出为连续室性早搏心拍；若否，当前正常室性早搏心拍相邻输出为正常心拍；

s25.室上性早搏心拍判断：根据步骤s24筛选后的非室性早搏心拍的r波相关系数及所述10秒心电信号的r波相关系数均值，判断其是否是室上性早搏心拍，若是，继续步骤s26；若否，此信号为正常心拍；

根据步骤s24筛选后的非室性早搏心拍的r波相关系数及所述10秒心电信号的r波相关系数均值，判断其是否是室上性早搏心拍，若是，继续步骤s26；若否，此信号为正常心拍；所述室上性早搏心拍包括正常室上性早搏心拍和连续室上性早搏心拍两种亚型，判断方法及流程如图6所示：

s251，计算筛选后的非室性早搏心拍的r波相关系数及所述10秒心电数据的r波相关系数均值；

s252，判断每个非室性早搏心拍的r波相关系数是否大于(0.8*所述r波相关系数均值)；如果是，当前非室性早搏心拍输出为正常室上性早搏心拍,继续步骤s253；否则为否，当前非室性早搏心拍输出为正常心拍；

s253，计算当前正常室上性早搏心拍的rr间期和当前正常室上性早搏心拍前的正常心拍的rr间期；

s254，判断当前正常室上性早搏心拍前的rr间期是否大于(0.8*所述r波相关系数均值)，且该rr间期处于当前正常室上性早搏心拍rr间期的80％～120％之间；如果是，当前正常室上性早搏心拍前的正常心拍和当前正常室上性早搏心拍输出为连续室上性早搏心拍,；否则为否，当前正常室上性早搏心拍前的正常心拍输出为正常心拍；

s26，早搏心拍校验：所述早搏心拍校验包括室上性早搏心拍自检验、正常室性早搏心拍自检验和室性早搏互检验，用于判断室上性早搏心拍中是否有误检的室性早搏心拍、正常室性早搏心拍中是否有误检的噪声信号，以及正常心拍中是否有漏检的室性早搏心拍，其判断方法和流程如图7所示：判断所述每个室上性早搏心拍与所有其他室上性早搏心拍间的相关系数中小于0.6的个数是否大于所述其他室上性早搏心拍个数的2/3，如果是，该室上性早搏心拍确定为正常室性早搏心拍；若结果为否，确定为室上性早搏心拍；

所述正常室性早搏心拍自检验根据所述正常室性早搏心拍间的相关系数来判断正常室性早搏心拍中是否有误检的噪声信号，其判断方法和流程如图8所示：判断所述每个正常室性早搏心拍与其他正常室性早搏心拍的相关系数中小于0.6的个数是否大于所述其他正常室性早搏心拍个数的2/3，如果是，该正常室性早搏心拍确定为噪声信号；若结果为否，确定为正常室性早搏心拍；

所述室性早搏互检验根据正常心拍和室性早搏心拍的相关系数来判断正常心拍中是否有漏检的室性早搏心拍，其判断方法和流程如图9所示：判断每个正常心拍与所述室性早搏心拍的相关系数中大于0.9的个数是否大于所述室性早搏心拍个数的2/3，如果是，该正常心拍确定为室性早搏心拍；若结果为否，确定为正常心拍；

s3，主类模板生成：根据步骤s2实时早搏检测后的早搏检测结果以及5分钟数据中各个心拍间的相关系数来确定主类模板，如图10所示；

s31，提取经步骤s2实时早搏检测后获取的室性早搏心拍和室上性早搏心拍的检测结果r1；

s32，计算r1中各种类别的心拍个数，将个数最多的心拍作为预备主类模板生成心拍p1；

s33，计算预备主类模板生成心拍p1中各个心拍间的相关系数c1；

s34，将c1按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为准主类模板生成心拍p2；

s35，计算准主类模板生成心拍p2中各个心拍间的相关系数c2；

s36，将c2按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为主类模板生成心拍，并根据这些心拍构建主类模板t1；

s37，计算主类模板t1的qrs宽度，判断主类模板类型；

s4，次类模板生成：根据步骤s2实时早搏检测后的早搏检测结果以及5分钟数据中各个心拍间的相关系数来确定次类模板，如图11所示；

s41，提取经步骤s2实时早搏检测后获取的室性早搏心拍和室上性早搏心拍的检测结果r1；

s42，计算r1中各种类别的心拍个数，将个数第二多的心拍作为预备次类模板生成心拍p3；

s43，判断预备次类模板生成心拍p3的个数是否大于10；如果是，进入步骤s44；若否，输出次类模板不存在；

s44，计算预备次类模板生成心拍p3中各个心拍间的相关系数c3；

s45，将c3按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为准次类模板生成心拍p4；

s46，计算准次类模板生成心拍p4中各个心拍间的相关系数c4；

s47，将c4按从大到小的顺序排序，选择排在前1/3的心拍作为次类模板生成心拍，并根据这些心拍构建主类模板t2；

s48，根据主类模板t1的类型确定次类模板t2的类型；

所述主类模板和次类模板，只存在正常心拍和室性早搏心拍，以及室性早搏心拍和正常心拍两种情况；

s5，主次类心拍检测：所述步骤根据次类模板是否存在，以及每个心拍和主、次类模板间的相关系数，确定每个心拍的类型，如图12所示；

s51，提取主类模板t1和次类模板t2；

s52，判断次类模板t2是否存在；如果是，继续步骤s53；若结果为否，转入步骤s57；

s53，计算每个心拍与主类模板间的相关系数c5，及与次类模板间的相关系数c6；

s54，判断与主类模板间的相关系数c5是否大于0.9；如果是，继续步骤s55；若结果为否，转入步骤s56；

s55，判断与次类模板间的相关系数c6是否大于0.9；如果是，当前心拍类型输出为噪声；若结果为否，当前心拍类型输出为主类心拍；

s56，判断与次类模板间的相关系数c6是否大于0.9；如果是，当前心拍类型输出为次类心拍；若结果为否，当前心拍类型输出为噪声；

s57，计算每个心拍与主类模板间的相关系数c7；

s58，判断与主类模板间的相关系数c7是否大于0.9；如果是，当前心拍类型输出为主类心拍；若结果为否，当前心拍类型输出为次类心拍；

s6，室上性早搏检测：根据步骤s5确定的正常心拍的特征参数及房颤检测结果，进行室上性早搏心拍的判断，图如13所示：

s61，提取经步骤s4检测出的正常心拍的前、后rr间期、5分钟心电信号的rr间期均值；

s62，判断正常心拍前rr间期是否小于5分钟心电信号的rr间期均值，且正常心拍后rr间期是否大于5分钟心电信号的rr间期均值，且正常心拍前rr间期与正常心拍后rr间期的和是否小于等于两倍的5分钟心电信号的rr间期均值；如果是，进入步骤s63；若结果为否，当前心拍输出为正常心拍；

s63，判断当前心拍所在的30秒心电数据是否为房颤信号；如果是，当前心拍输出为正常心拍；若结果为否，当前心拍输出为室上性早搏心拍。

至此，判断监测完毕，采用的主、次类模板生成单元，采用多次匹配筛选的方法来生成模板，在实时检测的结果的基础上，只通过相关系数一个特征参数，就能够实现准确的模板生成，提高了模板的准确率，算法简单、快捷、准确。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实例的限制，上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。