[发明专利]一种胎心音去噪方法、系统、装置及存储介质

说明书

本发明公开了一种胎心音去噪方法、系统、装置及存储介质，包括步骤：将获取的胎心音音频信号转换成数字信号的重构矩阵，对重构矩阵进行奇异值分解并反演计算每个奇异值对应的原始分量信号，根据所述原始分量信号的频域信号特征，选取出频域信号特征与所述胎心音音频信号的频域信号特征一致的原始分量信号，叠加选取出的原始分量信号后获得胎心音降噪信号。本发明将奇异值的选择变换到频域，通过比较分量信号与胎心音音频信号的频率特征的一致性进行选择，对比分析奇异值对应分量信号的频域信号特征与胎心音音频信号的频率特征的关联性进行选择，更符合实际应用，从而获得更准确的降噪信号。本发明可广泛应用于胎心音处理技术领域。

技术领域

本发明涉及胎心音处理技术，尤其涉及一种胎心音去噪方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

胎心音即胎儿的心跳声，在怀孕18—20周经孕妇腹部可听到胎儿心音。胎心音对于监测胎儿的健康状况具有重要作用。但是通过孕妇腹部听到的声音包括胎儿心跳声音，肠鸣音，母亲的心跳音，胎动时的羊水声音以及妈妈说话的声音等等，其中，肠鸣音，羊水声音以及妈妈的说话声音均属于随机的声音，没有任何规律的频率。如何去除胎心音中的噪音，便于后续胎心率计算和监测胎儿健康状况，是胎心音预处理的必备工作。

近年来，奇异值分解(SVD)在心电信号处理领域得到了广泛应用，主要用于信号降噪及特征成分提取。然而，现有方法尚存在重构时如何选取有效奇异值个数的问题，到目前为止一直没有一种直接有效的方法给与解决。通常在SVD应用研究中，没有将关注聚焦于此，往往关注的都是奇异值分布曲线，从q个奇异值中选取前r个大奇异值，其它的奇异值置为0进行重构计算得到降噪后的信号。然而因为在提取胎心音时，胎心音往往是和噪音混合在一起，主次往往难以区分，这种方案应用于胎心音的降噪处理中，提取的胎心音信号一般不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种胎心音去噪方法、系统、装置及存储介质，通过奇异值的优化选择，达到提高胎心音去噪准确度的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种胎心音去噪方法，包括：

将获取的胎心音音频信号转换成数字信号的重构矩阵；

对所述重构矩阵进行奇异值分解后得到若干个奇异值，反演计算若干个奇异值对应的原始分量信号；

根据若干个所述原始分量信号的频域信号特征，选取出频域信号特征与所述胎心音音频信号的频域信号特征一致的原始分量信号，叠加选取出的原始分量信号后获得胎心音降噪信号。

进一步地，所述将获取的胎心音音频信号转换成数字信号的重构矩阵，包括步骤：

获取胎心音音频信号；

根据所述音频信号获取所述数字信号；

根据所述数字信号构建m×n的重构矩阵，其中，m和n均为大于等于2的整数。

进一步地，所述对所述重构矩阵进行奇异值分解后得到若干个奇异值，反演计算若干个奇异值对应的原始分量信号这一步骤，其包括：

对重构矩阵进行奇异值分解后，得到若干个奇异值；

依次保留奇异值分布矩阵中的一个奇异值后，将剩余奇异值置零，反演计算不为零奇异值的原始分量信号。

进一步地，所述根据若干个所述原始分量信号的频域信号特征，选取出频域信号特征与所述胎心音音频信号的频域信号特征一致的原始分量信号，叠加选取出的原始分量信号后获得胎心音降噪信号，包括步骤：

对若干个所述原始分量信号进行傅里叶变换处理后获取所述原始分量信号的频域信号；

对所述胎心音音频信号进行傅里叶变换处理后获取所述胎心音音频信号的频域信号；