一种抗干扰的生物信号处理方法、存储介质及终端设备与流程

本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种抗干扰的生物信号处理方法、存储介质及终端设备。

背景技术：

随着时代的发展和进步，现在医学可以通过医疗器械或监护产品获采集到生物的各种生物电信号，如脑电、心电、肌电等等。但是，生物电信号在采集中会受到高频治疗、医用遥测、无线电、灯光放电等干扰，而对生物电信号的时域波形产生影响，出现信号饱和或截止的情况。然而，生物电信号中包含的包含或截止信号会使得根据所述生物电信号获取的医学指数产生偏差，从而影响医学指数的准确性。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明旨在提供一种抗干扰的生物信号处理方法、存储介质及终端设备，以滤除生物电信号中的饱和或者截止信号段。

本发明所采用的技术方案如下：

一种抗干扰的生物信号处理方法，其包括：

获取采集到的生物电信号，并判断获取到生物电信号是否存在干扰信号段；

当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段。

所述抗干扰的生物信号处理方法，其中，所述获取采集到的生物电信号，并判断获取到生物电信号是否存在干扰信号段包括：

获取采集到的生物电信号，获取所述生物电信号的各时域幅度；

根据各时域幅度获取到生物电信号的干扰信号段，以判断获取到生物电信号是否存在干扰信号段。

所述抗干扰的生物信号处理方法，其中，所述当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段包括：

当存在干扰信号段时，获取所述干扰信号段对于的第一时域段；

获取所述第一时域段相邻的第二时域段，并截取所述第二时域段对应的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段。

所述抗干扰的生物信号处理方法，其中，所述第二时域段在时域上位于所述第一时域段前，并且所述第一时域段的时长与第二时域段的时长相等。

所述抗干扰的生物信号处理方法，其中，所述当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段具体包括：

当存在干扰信号段时，将各干扰信号段按照其对应的时域顺序进行排序；

按照干扰信号段的排序截取第一干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述第一干扰信号段。

所述抗干扰的生物信号处理方法，其中，所述按照干扰信号段的排序截取第一干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述第一干扰信号段之后还包括：

判断所述第一干扰信号段是否为最后干扰信号段；

当第一干扰信号段不为最后干扰信号段时，截取第二干扰信号段相邻的第二信号段，并采用所述第二信号段替换所述第二干扰信号段，依次类推直至最后干扰信号段。

所述抗干扰的生物信号处理方法，其中，所述当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段之后还包括：

采用数字滤波方法对替换后的生物电信号进行滤波。

一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述任一所述的抗干扰的生物信号处理方法中的步骤。

一种终端设备，其中，包括：处理器、存储器及通信总线;所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；

所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；

所述处理器执行所述计算机可读程序时实现以上任意一项所述的抗干扰的生物信号处理方法中的步骤。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种抗干扰的生物信号处理方法、存储介质以及终端设备，所述方法包括：获取采集到的生物电信号，并判断获取到生物电信号是否存在干扰信号段；当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段。本发明通过利用干扰信号段相邻的生物电信号段替换干扰信号段，将干扰信号段丢失信号补充回来，以减少生物电信号信息的损失，从而提高根据生物电信号获取到医学指数的准确性。

附图说明

图1为本发明提供的抗干扰的生物信号处理方法的流程图。

图2为生物电信号波形示意图。

图3为本发明提供的抗干扰的生物信号处理方法中步骤S10的流程图。

图4为本发明提供的抗干扰的生物信号处理方法中步骤S20的流程图。

图5为本发明提供的抗干扰的生物信号处理方法中生物电信号将干扰信号段剪裁后的波形图。

图6为本发明提供的抗干扰的生物信号处理方法中生物电信号拼接后的波形图。

图7为本发明提供的抗干扰的生物信号处理方法中生物电信号滤波后的波形图。

图8为本发明提供一种终端设备的结构原理图。

具体实施方式

本发明提供一种抗干扰的生物信号处理方法、存储介质以及终端设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

本发明提供的一种抗干扰的生物信号处理方法，如图1所示，所述方法包括：

S10、获取采集到的生物电信号，并判断获取到生物电信号是否存在干扰信号段。

具体地，所述生物电信号是通过医疗器械或监护产品采集的一段时间内的生物电数据，例如，脑电信号、肌电信号或者心电信号等等，其中，所述生物电信号在时域上的波形图可以如图2所示。而在生物电信号的采集过程中，可能会收到干扰信号的干扰而产生干扰信号段，并且所述干扰信号段在时域波形上表现为饱和或者截止，从而在采集得到生物电信号后，可以根据时域波形中时域幅度来判断所述生物电信号是否存在干扰信号。相应的，如图3所示，所述获取采集到的生物电信号，并判断获取到生物电信号是否存在干扰信号段包括：

S11、获取采集到的生物电信号，获取所述生物电信号的各时域幅度；

S12、根据各时域幅度获取到生物电信号的干扰信号段，以判断获取到生物电信号是否存在干扰信号段。

具体地，所述时域幅度指的是各采集时刻对应的波形幅度，也就是说，根据时域波形来确定生物电信号中的干扰信号段。在本实施例中，可以预先设置信号上限和信号下限，并通过所述信号上限和信号下限来确定干扰信号段。所述通过所述信号上限和信号下限来确定干扰信号段的具体过程可以为：按照时域顺序依次将根据生物电信号转换得到的数字信号与信号上限进行比较，当获取位于信号上限上的第一信号时，将所述第一信号进行标记并记录第一信号上升至信号上限的第一时刻，获取所述第一信号从信号上限降下的第二时间段，根据所述第一时刻和第二时间段确定信号位于信号上限以上的各第一时间段；在获取到位于信号上限的各第一时间段后，按照时域顺序依次将根据生物电信号转换得到的数字信号与信号下限进行比较，当获取位于信号下限以下的第二信号时，将所述第二信号进行标记并记录第二信号下降至信号下限的第三时刻，获取所述第二信号从信号上限上升的第四时刻，根据所述第三时刻和第四时刻确定信号位于信号上限以下的各第二时间段；将获取到各第一时间段和第二时间段按照时间进行排序，根据各第一时间段和第二时间段在波形上的连续性确定干扰信号段。

进一步，所述第一时间段包含时域波形的波峰，第二时间段包含时域波形的波谷，根据所述波峰根据波谷的连续性来确定干扰信号段。其中，根据所述波峰根据波谷的连续性来确定干扰信号段的具体过程可以为：对于按照时间顺序的第一位时间段获取位于其后的第二位时间段，并判断所述第一位时间段对应的峰值类型与第二位时间段对于的峰值类型是否相同，当相同时将第一位时间段作为干扰时间段，并对第二位时间段开始重复上述过程最后一个时间段；当不同时，判断第一位时间段对应的峰值与第二位时间段对应峰值之间是否存在峰值，若存在则将第一位时间段作为干扰时间段，并对第二位时间段开始重复上述过程最后一个时间段，若不存在则将所述获取第一时间段的起始时刻，获取第二未时间段的结束时刻，将从起始时刻至结束时刻的时间段作为第一位时间段，并重复上述过程直至最后一个时间段。

S20、当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段。

具体地，所述第一信号段为所述生物电信号在时域上与所述干扰信号段相邻的一段生物电信号，所述第一信号段所对应的时域段长度与所述干扰信号段的时域段长度相等。也就是说，在存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻正常信号段，并采用正常信号段替换所述干扰信号段。

示例性地，如图4-7所示，所述当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段具体包括：

S21、当存在干扰信号段时，获取所述干扰信号段对应的第一时域段；

S22、获取所述第一时域段相邻的第二时域段，并截取所述第二时域段对应的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段。

具体地，所述第一时域段为生物电信号中干扰信号段对应的时间段，也就是说，所述第一时域段为所述干扰信号存在的时间区间，其包括干扰信号的起始时刻和干扰信号的结束时刻。这样根据所述起始时刻和结束时刻可以确定所述干扰信号段持续的时长，并且根据所述起始时刻和结束时刻可以确定所述干扰信号段的相邻信号段。在本实施例中，所述第一信号段采用位于干扰信号段前并且与所述干扰信号段相邻的信号段，也就是说，所述第二时域段在时间顺序上位于所述第一时域段前，并且与所述第一时域段相邻。这样可以在获取到干扰信号段的起始时刻后，以所述起始时刻为第二时域段的结束时刻，并在所述起始时刻钱选取一个时刻，所述时刻与起始时刻之间的时间间隔为第一时域段的时长，将选取到的时刻作为第二时域段的起始时刻，从而获取到第二时域段，这样可以根据所述第二时域段在生物电信号中截取第一信号段。

进一步，为了提高第一信号段获取的正确性，在获取到干扰信号段时，可以将获取到干扰信号段按照时间排序，并从而往后依次对干扰信号段进行补充。相应的，所述当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段具体包括：

当存在干扰信号段时，将各干扰信号段按照其对应的时域顺序进行排序；

按照干扰信号段的排序截取第一干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述第一干扰信号段。

具体地，当存在干扰信号段时，提取所有的干扰信号段并将提取到所有干扰信号段按照时域进行排序，并按照顺序记为第一干扰信号段、第二干扰信号段、第三干扰信号段等等。在排序后，对于第一干扰信号段，截取其对于的第一信号段，例如，第一干扰信号段对于的时域段为t1-t2时间段，那么将波形回溯到t0-t1时间段，并采用t0-t1时间段对应的波形替换t1-t2时间段的波形，以修复第一干扰信号段。本发明采用按照时间顺序进行替换，并且采用干扰时间段之前的波形，这样可以使得获取到的干扰信号段的替换信号段为正常信号段，从而提高修复后的生物电信号的准确性。

进一步，所述按照干扰信号段的排序截取第一干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述第一干扰信号段之后还包括：

判断所述第一干扰信号段是否为最后干扰信号段；

当所述第一干扰信号段不为最后干扰信号段时，截取第二干扰信号段相邻的第二信号段，并采用所述第二信号段替换所述第二干扰信号段，以此类推至最后干扰信号段。

具体地，所述最后干扰信号段为所有的干扰信号段中对应的时域排在最后的干扰信号段，所述最后干扰信号段所对应的时域之后不存在干扰信号段，则说明干扰信号修复完毕，当第一干扰信号段不为最后一个时，获取第二干扰信号段，并重复上述过程直至最后干扰信号段，已完成干扰信号段的修复。

进一步，当存在干扰信号段时，截取所述干扰信号段相邻的第一信号段，并采用所述第一信号段替换所述干扰信号段之后还包括：

采用数字滤波方法对替换后的生物电信号进行滤波。

具体地，本发明在所所有的干扰信号段都被替换之后采用数字滤波方法进行滤波，使得每段被替换的生物电信号两端平滑过渡。此外，在对所述生物电信号进行去干扰和平滑处理之后，可以对所述生物电信号再次二次验证过程，即对所述生物电信号重复上述判断是否存在干扰信号段的步骤。如果存在干扰信号段，则对所述生物电信号重复去干扰和平滑处理的步骤，并重复二次验证过程。如果在二次验证的过程中并不存在干扰信号段，则输出生物电信号。本发明通过对所述生物电信号进行二次验证，避免所述生物电信号在经过平滑处理后出现干扰信号段而未被发现，使得最终的得到的生物电信号为不存在强干扰影响且平滑的生物电信号。在实际应用中，可以根据所述生物电信号对所述生物体进行生理指数估计，并将得到的生理指数进行存储。

基于上述抗干扰的生物信号处理方法，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述实施例所述的抗干扰的生物信号处理方法中的步骤。

本发明还提供了一种移动终端，如图8所示，其包括至少一个处理器（processor）50；显示屏51；以及存储器（memory）52，还可以包括通信接口（Communications Interface）53和总线54。其中，处理器50、显示屏51、存储器52和通信接口53可以通过总线54完成相互间的通信。显示屏51设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口53可以传输信息。处理器50可以调用存储器52中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。

此外，上述的存储器52中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

存储器52作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器50通过运行存储在存储器52中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。

存储器52可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。

此外，上述存储介质以及移动终端中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。