[发明专利]一种心电信号除噪方法及系统

权利要求书

1.一种心电信号除噪方法，其特征在于，包括：

根据心电信号所含至少一类型噪声的频段特征，对所采集的心电信号进行小波分解，得到各尺度空间对应的分解系数，所述尺度空间的层数与所述至少一类型噪声的频段特征相应；

在各类型噪声相应的尺度空间下，对相应的分解系数进行处理，得到处理后的各尺度空间对应的分解系数，以去除噪声分量，得到有效信号分量；

根据所述处理后的各尺度空间对应的分解系数，进行小波逆变换重构，得到除噪后的有效心电信号。

2.根据权利要求1所述的心电信号除噪方法，其特征在于，所述根据心电信号所含至少一类型噪声的频段特征，对所采集的心电信号进行小波分解，得到各尺度空间对应的分解系数包括：

对基本小波进行伸缩和平移处理，得到小波函数；

根据所述小波函数对所采集的心电信号进行一维小波变换，得到一维小波变换后信号；

对一维小波变换后信号进行离散化处理，得到离散小波变换后信号；

根据所述至少一类型噪声的频段特征所确定的分解层数，以紧支撑正交对称小波基对所述离散小波变换后信号进行小波分解，得到各尺度空间对应的小波分解系数，和最高尺度空间对应的尺度分解系数；其中，所述分解层数与所述尺度空间的层数一致。

3.根据权利要求2所述的心电信号除噪方法，其特征在于，所述对基本小波进行伸缩和平移处理，得到小波函数包括：

根据尺度因子a和平移因子b对基本小波ψ(t)进行伸缩和平移，得到小波函数ψ_a,b(t)，其中t为时间；

所述根据所述小波函数对所采集的心电信号进行一维小波变换，得到一维小波变换后信号包括：

根据公式利用ψ_a,b(t)对所采集的心电信号e(t)进行一维小波变换，得到一维小波变换后信号W_e(a,b)；

所述对一维小波变换后信号进行离散化处理，得到离散小波变换后信号包括：

根据公式将尺度因子a和平移因子b离散化，得到离散小波变换后信号W_e(a,b)’，其中，j和k为尺度因子a和平移因子b的离散化参数，a₀为初始的a值，b₀为初始的b值。

4.根据权利要求1-3任一项所述的心电信号除噪方法，其特征在于，所述在各类型噪声相应的尺度空间下，对相应的分解系数进行处理，得到处理后的各尺度空间对应的分解系数包括：

在基线漂移类型的噪声对应的尺度空间下，将相应的小波分解系数和尺度分解系数置零；

在工频干扰类型的噪声对应的尺度空间下，利用通用阈值和硬阈值函数对相应的小波分解系数进行处理，得到工频干扰类型的噪声对应的尺度空间下，处理后的小波分解系数；

在肌电干扰类型的噪声对应的尺度空间下，利用通用阈值和软硬折中阈值函数对相应的小波分解系数进行处理，得到肌电干扰类型的噪声对应的尺度空间下，处理后的小波分解系数；

利用自适应阈值和软阈值函数，对剩余各尺度空间下的小波分解系数进行处理，得到处理后的剩余各尺度空间下的小波分解系数。

5.根据权利要求4所述的心电信号除噪方法，其特征在于，所述尺度空间的层数为8层，第一层尺度空间对应的小波分解系数为d_1,k，第二层尺度空间对应的小波分解系数为d_2,k，第三层尺度空间对应的小波分解系数为d_3,k，第四层尺度空间对应的小波分解系数为d_4,k，第五层尺度空间对应的小波分解系数为d_5,k，第六层尺度空间对应的小波分解系数为d_6,k，第七层尺度空间对应的小波分解系数为d_7,k，第八层尺度空间对应的小波分解系数为d_8,k；最高尺度空间对应的尺度分解系数为a₈。

6.根据权利要求5所述的心电信号除噪方法，其特征在于，所述在基线漂移类型的噪声对应的尺度空间下，将相应的小波分解系数和尺度分解系数置零包括：

根据基线漂移类型的噪声的频段特征，在基线漂移类型的噪声对应的第八层尺度空间下，将第八层尺度空间对应的小波分解系数d_8,k和尺度分解系数a₈置零。