1] 相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0022] 1、本發(fā)明基于波形時(shí)域特征的脈搏波信號特征點(diǎn)檢測方法中，首先利用閾值法處 理采集到的脈搏波信號確定其主峰波峰點(diǎn)，然后求出脈搏波信號的一階微分信號找到一階 微分信號中對應(yīng)在主峰波峰點(diǎn)所在位置之前的第一個(gè)過零點(diǎn)的位置即為主動(dòng)脈打開點(diǎn)，這 樣不僅能夠準(zhǔn)確定位脈搏波的主峰波峰點(diǎn)和主動(dòng)脈打開點(diǎn)，而且能夠借以計(jì)算出每個(gè)脈搏 波節(jié)拍信號的周期，為進(jìn)一步識別其它特征點(diǎn)提供幫助。
[0023] 2、本發(fā)明基于波形時(shí)域特征的脈搏波信號特征點(diǎn)檢測方法中，在得到主動(dòng)脈打開 點(diǎn)之后可以求出各節(jié)拍信號的節(jié)拍周期，并根據(jù)預(yù)設(shè)定的重搏波相對位置參數(shù)RP的值找 到各節(jié)拍信號的重搏波波谷點(diǎn)和重搏波波峰點(diǎn)，由于脈搏波波形中各節(jié)拍信號的重搏波波 谷點(diǎn)和重搏波波峰點(diǎn)是在一定范圍內(nèi)變化的，因此利用預(yù)設(shè)定的重搏波相對位置參數(shù)RP 來將重搏波波谷點(diǎn)和重搏波波峰點(diǎn)的大致位置確定到一定范圍內(nèi)，這樣能夠克服一些由于 自身生理狀況導(dǎo)致的脈搏波波形重搏波波形不明顯的情況，從而提高脈搏波特征點(diǎn)的識別 準(zhǔn)確率。
[0024] 3、本發(fā)明基于波形時(shí)域特征的脈搏波信號特征點(diǎn)檢測方法中，在確定重搏波波谷 點(diǎn)和重搏波波峰點(diǎn)后，進(jìn)一步縮小處理脈搏波信號的范圍，減小干擾，進(jìn)一步根據(jù)脈搏波信 號的潮波明顯或不明顯兩種情況，利用小波分解來來定位各節(jié)拍信號的潮波波峰點(diǎn)，并利 用一階、二階微分信號所對應(yīng)潮波明顯或者不明顯的情況來定位各節(jié)拍信號的潮波波谷 點(diǎn)，大大提高潮波不明顯波形的特征點(diǎn)識別準(zhǔn)確性。
[0025] 4、本發(fā)明基于波形時(shí)域特征的脈搏波信號特征點(diǎn)檢測方法，采用逐步縮小分析波 形的區(qū)間，在分析過程中基于脈搏波信號的波形時(shí)域特征，結(jié)合了微分和小波變換算法來 確定脈搏波信號中的特征點(diǎn)位置，因而能夠有效去除不必要的干擾，放大信號的特征，提高 了脈搏波信號特征點(diǎn)檢測的準(zhǔn)確度，對于脈搏波波形中的潮波或重搏波不明顯的情況識別 準(zhǔn)確度高。
[0026] 5、本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對脈搏波信號特征點(diǎn)的檢測，不僅降低了臨床醫(yī)師的 工作量，克服了人工手動(dòng)檢測的誤差，還為計(jì)算機(jī)設(shè)備自動(dòng)計(jì)算、獲取脈搏波臨床信息以及 連續(xù)血壓無創(chuàng)檢測設(shè)備的研發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0027] 圖1為典型脈搏波特征點(diǎn)示意圖。
[0028] 圖2為本發(fā)明基于波形時(shí)域特征的脈搏波信號特征點(diǎn)檢測方法的流程圖。
[0029] 圖3為三種不同波形的脈搏波信號。
[0030] 圖4為潮波明顯的脈搏波信號中一個(gè)主峰波峰點(diǎn)到重搏波波谷點(diǎn)之間的信號段 的原始信號及其d5層信號。
[0031] 圖5為潮波不明顯的脈搏波信號中一個(gè)主峰波峰點(diǎn)到重搏波波谷點(diǎn)之間的信號 段的原始信號及其d5層信號。
[0032] 圖6為潮波明顯的脈搏波波形信號中一個(gè)主峰波峰點(diǎn)到潮波波峰點(diǎn)之間的信號 段的原始信號及其一階、二階微分信號。
[0033] 圖7為潮波不明顯的脈搏波波形信號中一個(gè)主峰波峰點(diǎn)到潮波波峰點(diǎn)之間的信 號段的原始信號及其一階、二階微分信號。
[0034] 圖8為圖3所示三種不同波形的脈搏波信號的特征點(diǎn)識別結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明提供了一種基于波形時(shí)域特征的脈搏波信號特征點(diǎn)檢測方法，該方法先通 過與移動(dòng)窗口法相結(jié)合的閾值法識別出脈搏波波形的主峰的波峰，之后通過微分的方法找 出主峰之前的主動(dòng)脈打開點(diǎn)，計(jì)算出每個(gè)脈搏波的周期，然后通過脈搏波重搏波波峰的相 對位置值計(jì)算出每個(gè)脈搏波周期內(nèi)重搏波波峰存在的范圍，在這一范圍內(nèi)找到一對最大值 與最小值，之后根據(jù)位置關(guān)系確定重搏波波峰與波谷；隨后進(jìn)一步縮小所求特征點(diǎn)的范圍， 通過小波分解方法得到潮波波峰，然后根據(jù)脈搏波主峰波峰與潮波波峰之間信號的時(shí)域特 點(diǎn)找出潮波的波谷。本發(fā)明方法由于采用了逐步縮小分析波形的區(qū)間，在分析過程中基于 脈搏波信號的波形時(shí)域特征，結(jié)合了微分和小波變換算法來確定脈搏波信號中的特征點(diǎn)位 置，因而能夠有效去除不必要的干擾，放大信號的特征，具有識別準(zhǔn)確，適用范圍廣，抗干擾 能力強(qiáng)的特點(diǎn)，為計(jì)算機(jī)設(shè)備自動(dòng)計(jì)算、獲取脈搏波臨床信息以及連續(xù)血壓無創(chuàng)檢測設(shè)備 的研發(fā)提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
[0036] 本發(fā)明基于波形時(shí)域特征的脈搏波信號特征點(diǎn)檢測方法，其將采集的脈搏波信號 輸入至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行采樣預(yù)處理后，以脈搏波信號中各節(jié)拍信號的主動(dòng)脈打開點(diǎn)、 主峰波峰點(diǎn)、潮波波谷點(diǎn)、潮波波峰點(diǎn)、重搏波波谷點(diǎn)和重搏波波峰點(diǎn)作為特征點(diǎn)識別對 象，對脈搏波信號中的各特征點(diǎn)進(jìn)行識別檢測。對輸入至計(jì)算機(jī)的脈搏波信號進(jìn)行采樣預(yù) 處理的采樣頻率可以采用100~1000Hz，這樣的采樣頻率較為利于特征點(diǎn)信息的提取，又 不產(chǎn)生太大的計(jì)算量，保證了脈搏波各節(jié)拍特征點(diǎn)的實(shí)時(shí)提取目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。其中，計(jì)算機(jī)對 脈搏波信號中的特征點(diǎn)進(jìn)行識別檢測的流程如圖2所示，具體包括步驟：
[0037] 1)對脈搏波信號進(jìn)行峰值識別處理，并將幅值大于預(yù)設(shè)定幅值閾值Ve的峰值點(diǎn) 判定為脈搏波信號中的主峰波峰點(diǎn)，從而確定脈搏波信號中各節(jié)拍信號的主峰波峰點(diǎn)Cl，i =1，2,…，N，N表示脈搏波信號中包含的節(jié)拍總數(shù)。
[0038] 通過閾值判定來確定脈搏波信號中的各個(gè)主峰波峰點(diǎn)，是較為簡便的實(shí)現(xiàn)方法。 在具體編程應(yīng)用時(shí)，還可以進(jìn)一步結(jié)合移動(dòng)窗口法，預(yù)先設(shè)定窗口寬度，通過逐步移動(dòng)窗口 的方式，分別計(jì)算每次窗口范圍內(nèi)的脈搏波信號段中的幅值峰值點(diǎn)，然后判斷該幅值峰值 點(diǎn)是否大于預(yù)設(shè)定幅值閾值Ve，若是則判定為同一個(gè)主峰波峰點(diǎn)。而預(yù)設(shè)定幅值閾值Ve的 取值則優(yōu)選為脈搏波信號中最大幅值的〇. 6~0. 8倍，因?yàn)椴煌瑢ο蟮拿}搏波信號的波動(dòng) 幅度不盡相同，以脈搏波信號中最大幅值的〇. 6~0. 8倍作為比較判定主峰波峰點(diǎn)的基準(zhǔn)， 相比于設(shè)定一個(gè)判定基準(zhǔn)幅值而言，更具有普遍適用性和識別準(zhǔn)確性。
[0039] 2)對脈搏波信號進(jìn)行一階微分處理后，對于脈搏波信號中任意的第i個(gè)節(jié)拍信號 而言，在脈搏波信號的一階微分信號中找出第i個(gè)節(jié)拍信號的主峰波峰點(diǎn)Cl所對應(yīng)位置處 之前的第一個(gè)過零位置點(diǎn)，將所述第一個(gè)過零位置點(diǎn)對應(yīng)在脈搏波信號中的位置點(diǎn)判定為 第i個(gè)節(jié)拍信號的主動(dòng)脈打開點(diǎn)b1;由此，確定脈搏波信號中各節(jié)拍信號的主動(dòng)脈打開點(diǎn)。
[0040] 得到脈搏波信號的主峰波峰點(diǎn)后，求出脈搏波信號的一階微分信號，找到一階微 分信號中對應(yīng)在主峰波峰點(diǎn)所在位置之前的第一個(gè)過零點(diǎn)的位置即為主動(dòng)脈打開點(diǎn)，這樣 不僅能夠準(zhǔn)確地基于脈搏波信號的主峰波峰點(diǎn)和主動(dòng)脈打開點(diǎn)的相對位置關(guān)系對主動(dòng)脈 打開點(diǎn)進(jìn)行定位，而且能夠計(jì)算出脈搏波信號中每個(gè)節(jié)拍信號的節(jié)拍周期，為進(jìn)一步識別 其它特征點(diǎn)提供幫助。
[0041] 3)根據(jù)脈搏波信號中各節(jié)拍信號的主峰波峰點(diǎn)的位置，分別確定脈搏波信號中各 節(jié)拍信號的節(jié)拍周期！\，i = 1，2，···，N，然后在各節(jié)拍信號中分別標(biāo)記其重搏波參考位置 點(diǎn)；其中，任意的第i個(gè)節(jié)拍信號中重搏波參考位置點(diǎn)g' i的位置P(g' 根據(jù)第i個(gè)節(jié) 拍信號的節(jié)拍周期、主峰波峰點(diǎn)Cl的位置P (c J以及預(yù)設(shè)定的重搏波相對位置參數(shù)RP確 定：
[0042] P(gr ,) = PCc^ + CRPXT,)；
[0043] 然后在第i個(gè)節(jié)拍信號中以重搏波參考位置點(diǎn)g' i為中心的預(yù)設(shè)定重搏波時(shí)域 寬度范圍內(nèi)找到幅值極大值點(diǎn)和幅值極小值點(diǎn)，分別判定為第i個(gè)節(jié)拍信號的重搏波 波谷點(diǎn)匕和重搏波波峰點(diǎn)g1;由此，分別確定脈搏波信號中各節(jié)拍信號的重搏波波谷點(diǎn)和 重搏波波峰點(diǎn)。
[0044] 該步驟中，在求出脈搏