[发明专利]一种基于心电信号的心率计算方法

权利要求书

1.一种基于心电信号的心率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：获取心电信号的差分绝对值信号

给定一段时长L秒的肢体导联I导联心电信号x1(n)，其中n＝1，1、2、…、f*L，f为信号采样频率；计算其差分信号d_x1(n)＝x1(n+k)–x1(n)，其中n＝1、2、…、f*L–k，k为小于n的一个正整数；对差分信号d_x1(n)中各个元素取绝对值，得到差分绝对值信号abs_d_x1(n)；

第二步：搜索峰值点

对差分绝对值信号abs_d_x1从起始位置点开始搜索，当遇到幅值大于thres1的点p1，则在区间[p1，p2]上搜索幅值大于thres1的点的数量cnt1，其中p2、p1为点的索引值，且p2与p1的时长间距为0.1秒，如果cnt1/(p2–p1)大于阈值thres2，thres2＝0.5，则将[p1,p2]区间上幅值最大点定义为一个峰值点；然后，从p2+1点继续采用上述方法向前搜索，如此循环直到差分绝对值信号abs_d_x1结束位置时停止搜索；此过程将获得若干个峰值点的集合A＝{a1,a2,…}，a1、a2……分别表示各峰值点；

第三步：定位R波

在心电信号x1(n)上以集合A中各峰值点为中心的邻域，即区间[ai–d，ai+d]上搜索最大幅值点，这些点即为R波顶点；其中ai表示集合A＝{a1,a2,…}中任意一峰值点的相应索引值，d为正整数；

第四步：计算心率

计算相邻两R波顶点的时间间隔T，由T可以换算得到一个瞬时心率；对所有瞬时心率求平均，即可得到该时长L秒内的平均心率。

2.根据权利要求1所述的一种基于心电信号的心率计算方法，其特征在于：第一步中，L≥2。

3.根据权利要求1所述的一种基于心电信号的心率计算方法，其特征在于：第二步中，令阈值thres1＝4*m，其中m为差分绝对值信号abs_d_x1的均值。

4.根据权利要求1所述的一种基于心电信号的心率计算方法，其特征在于：第三步中，d为0.1*f向下取整的结果，f为信号采样频率。

5.根据权利要求1所述的一种基于心电信号的心率计算方法，其特征在于：第四步中，瞬时心率为60/T。

6.根据权利要求1所述的一种基于心电信号的心率计算方法，其特征在于：第一步中，k为0.01*f向下取整的结果，f为信号采样频率。