[发明专利]重搏波检测方法、装置及计算机存储介质

说明书

本发明涉及生物医学信号处理领域，具体而言，提供了一种重搏波检测方法、装置及计算机存储介质。该方法通过检测脉搏波信号在Mexican‑hat小波变换的某个尺度上小波系数的局部极值点来定位脉搏波信号的重搏波位置。利用每个脉搏波节拍信号的主波波峰和周期来确定重搏波位置的检测区间，不但能减少计算量，还能减少其他波形对重搏波检测的影响。脉搏波信号的重搏波位置在其基于Mexican‑hat小波变换的各阶尺度上仍保持极值点位置，利用该特性，通过直接检测脉搏波信号在Mexican‑hat小波变换的某个尺度上小波系数的局部极小值(或最小值)和极大值(或最大值)来定位脉搏波信号的重搏波波谷和波峰位置，不但能有效降低计算复杂度，还能有效提高重搏波特征点识别准确性。

技术领域

本发明涉及生物医学信号处理领域，具体而言，涉及一种重搏波检测方法、装置及计算机存储介质。

背景技术

重搏波是脉搏波信号中重要的特征点位置，重搏波可以反应主动脉瓣的功能状况、血管弹性和血液流动等状态。准确检测脉搏信号的重搏波位置，对于心血管系统健康状况的评估有着重要的作用。相比脉搏波信号的主波，重搏波比较微弱，且容易受到外部环境和内部波形的干扰，这给重搏波检测带来一定的困难。现有方法对明显的重搏波检测效果较好，但对不明显的重搏波检测效果不理想。

目前，脉搏波信号的重搏波检测主要采用相对位置法、差分过零点法和小波分析的模极大值法。

相对位置法的主要思想是：脉搏波信号预处理，消除噪声干扰；准确检测脉搏波信号的主波峰值点位置；以主波峰值点为参考点，在其右边一定时域范围(0.255～0.605)内的脉搏波波信号中寻找极小值和极大值位置作为重搏波波谷和波峰位置。该方法利用相对位置关系缩短了重搏波检测区间，减少了其他波形对重搏波检测的干扰，但是此方法对不明显的重搏波检测效果不理想。

利用相对位置法和差分过零点相结合的方法检测脉搏波信号重搏波位置的主要思想是：同步心电信号和脉搏波信号预处理，用于消除噪声干扰；准确检测心电信号T波位置；在T波位置对应的脉搏波信号中前后一定范围内寻找两个差分过零点，分别作为重搏波波谷和波峰位置。该方法同样利用相对位置关系缩短了重搏波检测区间，但此方法存在的缺点是，需要测量心电信号，过程繁琐；此外，当脉搏波的重搏波不明显时，脉搏波对应的差分信号可能不存在过零点，这使得差分过零点法不能准确检测出重搏波位置。

利用小波分析的模极大值法检测脉搏波信号重搏波位置，其主要思想是：脉搏波信号预处理，用于消除噪声干扰；使用bior6.8小波对脉搏波信号进行小波变换，在尺度j＝4的小波变模极大值序列上进行重搏波波峰定位。该方法利用小波变换突出局部特征的能力，能有效的凸显重搏波在脉搏波中的位置，但经过小波变换后，小波系数上存在多个模极大值对，准确筛选出重搏波对应的模极大值对比较困难。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种重搏波检测方法、装置及计算机存储介质，以检测重搏波的位置。

为了达到上述的目的，本发明实施例采用的技术方案如下所述：

第一方面，本发明实施例提供了一种重搏波检测方法，所述方法包括：获取脉搏波信号；检测所述脉搏波信号的主波波峰；根据所述主波波峰的位置，计算所述脉搏波信号中每个心动节拍信号的周期；根据每个周期分别确定每个心动节拍信号的第一检测时域范围；通过Mexican-hat小波对所述周期内的脉搏波信号进行小波变换，得到小波系数；检测所述小波系数在所述第一检测时域范围内的幅值最小点，将所述幅值最小点对应于所述脉搏波信号中的位置作为所述周期对应的心动节拍信号的重搏波的波谷；根据所述重搏波的波谷确定第二检测时域范围；检测所述小波系数在所述第二检测时域范围内的幅值最大点，将所述幅值最大点对应于所述脉搏波信号中的位置作为所述周期对应的心动节拍信号的重搏波的波峰。