[发明专利]一种多级导联心电信号QRS波形识别方法

摘要

本发明涉及一种心电信号QRS波形识别的方法。本发明首先对采集到的心电信号进行滤波，再对II级导联心电信号的R波进行识别，依据II级导联信号的R波的位置作为参考对其他多级导联心电信号的R波进行识别，之后对多级导联信号的Q波S波进行识别，以实现对多导联心电信号QRS波形识别。本发明的有益效果为，在小波变换识别R波提出了新的方法，可以避免传统极大值-极小值方法中极大值与极小值的匹配错误。本发明尤其适用于心电信号QRS波形识别。

主权项

一种多级导联心电信号QRS波形识别方法，其特征在于，包括以下步骤：a.滤波：对采集到的心电信号进行滤波；具体方法为：a1.使用Daubechies小波的5阶小波db5对心电信号进行分解，得到第7尺度低频信号对应心电信号的基线漂移噪声，将其滤除再进行重构从而滤除基线漂移噪声；a2.使用symlet小波8阶小波sym8对各层噪声分别进行估计、调整进行硬阈值滤波，从而滤除工频干扰噪声和肌电干扰噪声；b.对II级导联心电信号的R波进行识别：使用硬阈值进行极大值检测，再进行RR间距的调整，之后进行时域调整识别R波；具体方法为：b1.使用sym8小波对一维小波系数进行单支重构，获取第四尺度的高频信号；b2.设定固定的幅度阈值THR_‑amplitude，查找大于该幅度阈值的信号点并存储为X_‑i，对X_‑i做差分，其差分结果为大于固定阈值的点之间的间距X_‑diff；b3.设置RR间距阈值THR_{‑RR‑interval}，选择大于该间距阈值的信号X_‑interval，X_‑interval是每段大于幅度阈值的信号的右侧边界点的位置，从而可以获得右侧边界点X _ok；b4.根据大于幅度阈值的信号的右侧边界位置X_‑interval来查找每段大于幅度阈值的信号的最大值，该最大值为高频信号的极大值；b5.根据极大值位置在时域中进行时域调整，具体为：在滤波后的心电信号中的极大值位置左右1/12秒的时间窗内查找最大值，该最大值便是时域上的R波；b6.在时域上再次进行RR间距阈值滤波，具体为：设定RR间距对步骤b5得到的R波进行滤波，滤波后的R波作为识别得到的R波；所述RR间距的范围为0.6～1秒；c.心电信号其他多级导联R波识别：根据II级导联中识别的R波的位置作为基础再进行时域调整，获得其他级导联的R波识别；具体方法为：c1.检测其他级导联时间窗内的最大值，判断最大值是否大于阈值；若是，则进入步骤c2，若否，则进入步骤c3；c2.判断R波是正向的，找出相应的最大值作为识别的R波；c3.判断R波是负向的，找出相应的最小值作为识别的R波；d.心电信号Q波S波识别：用小波分解获取第4尺度的低频信号，在低频信号上查找R波波峰两侧的波谷，在波谷左右两侧查找极大值，之后进行时域调整识别Q波S波；具体方法为：d1.使用sym8小波对一维小波系数进行单支重构，获取第四尺度的低频信号；d2.在低频信号中给定的时间窗内查找R波波峰左右两侧的最小值来识别R波波谷；d3.在R波波谷左右两侧给定的时间窗内取最大值，判断该最大值是否在左右两侧边沿上，若否，则进入步骤d3，若是，则在时间窗内取极大值，所述极大值为从一侧沿一个方向找到大于前后两边的幅度的位置；d4.在滤波后的心电信号上进行时域调整，具体为在微小的时间窗上查找极大值，若查到到极大值，则通过极大值识别Q波S波；若不存在极大值，则判定Q波S波消失，并将消失的Q波S波定为R波波谷。