一種心電信號質量檢測的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通訊技術領域，尤其涉及一種心電信號質量檢測的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]心電信號質量是保證心電自動算法有效檢測的前提，信號質量差的心電信號會對心電自動檢測算法形成誤導或使之無法正常運行，在單導聯(lián)便攜心電采集應用中，這個問題尤其突出。常見的心電質量差，包括:(I)被噪聲污染的心電信號。(2)電極位置偏差，無法檢測到關鍵特征。
[0003]針對信號質量的檢測，現(xiàn)有技術中有以下兩種常用方法:
[0004]I)基于幅值的信號質量檢測:心電信號的幅值是在一定的范圍內的，而其受到運動偽差、肌電以及基線漂移等干擾的幅度通常會大于這個幅值。因此，通過判斷采集到的心電信號的幅值來判斷心電的信號質量。
[0005]2)牛津大學提取了心電信號的6種特征，包括心電信號的三階距、四階距特征；心電信號以及噪聲干擾的頻率分布特征，通過訓練支持矢量積來對干凈的心電信號和受到噪聲污染的信號進行分類。
[0006]然而，針對第一種現(xiàn)有技術，該方法可以對主要考慮干擾幅值因素，能夠檢測到超過閾值的噪聲信號，對于沒有超過閾值的噪聲無能為力，無法保證干凈的心電信號采集。同時該方法沒有考慮到關鍵特征的可用性，無法保證信號的可用。
[0007]針對第二種現(xiàn)有技術，牛津大學使用的方法優(yōu)于第一種現(xiàn)有技術，它基于心電信號和噪聲在內的特征建模，用支持矢量積識別干凈的心電信號和噪聲污染的心電信號。該方法可以針對正常的心電信號在一定程度上對信號質量進行判斷，但是該方法會將心律失常的心電信號誤判為信號質量差。而且，該技術無法對心電信號的細節(jié)進行判斷，如無法保證心電信號的P波、T波等細節(jié)可用。
[0008]因此，有必要提供一種更加完整的方案，既能夠檢測出心電信號中被噪聲干擾污染的程度，又能夠著手于心電信號細節(jié)特征，檢測出心電信號中關鍵波形是否明顯，是否可用。

【發(fā)明內容】

[0009]為了克服上述現(xiàn)有方案中所存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種心電信號質量檢測的方法及裝置，既保證了干凈的心電信號的采集，又能夠針對正常的心電信號在一定程度上對信號質量進行判斷，確保了待檢測心電信號的可用性。
[0010]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案:
[0011]依據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種心電信號質量檢測的方法，包括:
[0012]測量待測心電信號中的噪聲污染度量，獲取所述待測心電信號的純凈度；若所述待測心電信號的純凈度大于預設閾值，則繼續(xù)將所述待測心電信號與先驗波形構建的擬合函數(shù)進行窗匹配；
[0013]根據(jù)窗匹配的匹配度輸出所述待測心電信號質量的檢測結果。
[0014]可選地，所述測量待測心電信號中的噪聲污染度量，獲取所述待測心電信號的純凈度，具體包括:
[0015]從待測心電信號中提取出關鍵波形信號和高斯信號，所述關鍵波形信號為P波信號或T波信號；
[0016]計算所述關鍵波形信號和高斯信號的能量比值，得到所述待測心電信號的純凈度。
[0017]可選地，所述P波信號的能量主要落在二次樣條小波變換尺度24和/或尺度25上，所述T波信號的能量主要落在二次樣條小波變換尺度24和/或尺度25上。
[0018]可選地，所述從待測心電信號中提取關鍵波形信號與高斯信號，具體包括:
[0019]利用小波變換按照不同尺度將單導聯(lián)的所述待測心電信號擴維成多路心電信號;
[0020]對擴維后的多路心電信號進行能量分析，提取能量主要落在二次樣條小波變換尺度24和/或尺度25上的P波信號或T波信號；
[0021]將包含尺度24和/或尺度25上在內的多維心電信號進行獨立分量分解，分離其中的高斯信號。
[0022]可選地，若所述待測心電信號的純凈度小于預設閾值，則直接輸出檢測質量結果為所述待測心電信號的質量不符合要求。
[0023]可選地，所述獲取待測心電信號與先驗波形構建的擬合函數(shù)進行窗匹配的匹配度，具體包括:
[0024]利用先驗波形構建待測心電信號的擬合函數(shù)；
[0025]將構建的所述擬合函數(shù)與待測心電信號進行窗匹配，得到匹配度。
[0026]可選地，若所述窗匹配的匹配度大于預設的匹配度閾值，則輸出的檢測質量結果為所述待測心電信號質量符合要求；或者，若所述窗匹配的匹配度小于預設的匹配度閾值，則輸出的檢測質量結果為所述待測心電信號質量不符合要求。
[0027]依據(jù)本發(fā)明的另一個方面，還提供了一種心電信號質量檢測的裝置，包括:
[0028]獲取模塊，用于測量待測心電信號中的噪聲污染度量，獲取所述待測心電信號的純凈度；
[0029]窗匹配模塊，用于若所述待測心電信號的純凈度大于預設閾值，則將所述待測心電信號與先驗波形構建的擬合函數(shù)進行窗匹配；
[0030]檢測結果輸出模塊，用于根據(jù)窗匹配的匹配度輸出所述待測心電信號質量的檢測結果。
[0031 ] 可選地，所述獲取模塊包括:
[0032]提取單元，用于從待測心電信號中提取出關鍵波形信號和高斯信號，所述關鍵波形信號為P波信號或T波信號；
[0033]計算單元，用于計算所述關鍵波形信號和高斯信號的能量比值，得到所述待測心電信號的純凈度。
[0034]可選地，所述P波信號的能量主要落在二次樣條小波變換尺度24和/或尺度25上，所述T波信號的能量主要落在二次樣條小波變換尺度24和/或尺度25上。
[0035]可選地，所述提取單元包括:
[0036]擴維子單元，用于利用小波變換按照不同尺度將單導聯(lián)的所述待測心電信號擴維成多路心電信號；
[0037]能量分析子單元，用于對擴維后的多路心電信號進行能量分析，提取能量主要落在二次樣條小波變換尺度24和/或尺度25上的P波信號或T波信號；
[0038]信號分離子單元，用于將包含尺度24和/或尺度25上在內的多維心電信號進行獨立分量分解，分離其中的高斯信號。
[0039]可選地，所述檢測結果輸出模塊還用于若所述待測心電信號的純凈度小于預設閾值，則直接輸出檢測質量結果為所述待測心電信號的質量不符合要求。
[0040]可選地，所述窗匹配模塊包括:
[0041]構建單元，用于利用先驗波形構建待測心電信號的擬合函數(shù)；
[0042]窗匹配單元，用于將構建的所述擬合函數(shù)與待測心電信號進行窗匹配，得到匹配度。
[0043]可選地，所述檢測結果輸出模塊進一步用于若所述窗匹配的匹配度大于預設的匹配度閾值，則輸出的檢測質量結果為所述待測心電信號質量符合要求；或者，若所述窗匹配的匹配度小于預設的匹配度閾值，則輸出的檢測質量結果為所述待測心電信號質量不符合要求。
[0044]本發(fā)明的有益效果是:由于心電信號時一種典型的非高斯信號，而絕大部分噪聲干擾信號是典型的高斯信號，因此根據(jù)高斯信號的成分可以實現(xiàn)對心電信號質量的檢測。當待測心電信號的純凈度小于預設閾值時，則待測心電信號受噪聲污染程度大，輸出的檢測質量結果為待測心電信號的質量不符合要求。
[0045]進一步地，當待測心電信號的純凈度大于預設閾值時，則待測心電信號受噪聲污染程度小，繼續(xù)將待測心電信號與先驗波形構建的擬合函數(shù)進行窗匹配，進一步針對待測心電信號的可用性實現(xiàn)信號質量檢測。當獲取待測心電信號與先驗波形構建的擬合函數(shù)進行窗匹配的匹配度大于預設的匹配度閾值，輸出的檢測質量結果為待測心電信號質量符合要求；或者，當獲取待測心電信號與先驗波形構建的擬合函數(shù)進行窗匹配的匹配度小于預設的匹配度閾值，輸出的檢測質量結果為待測心電信號質量不符合要求。既保證了干凈的心電信號的采集，又確保了待檢測心電信號的可用性。