1.一种针对含有异常R波的心电信号的检测方法,其特征在于,至少包括:对输入的心电信号进行滤波处理以及基线校正处理;
从处理后的心电信号确定出多个初始阈值,包括高阈值、低阈值以及控制阈值;
在预设时间T的滑动窗口内,计算每个位点的差分信号,将该位点的差分信号与高阈值和低阈值进行大小比较,从而确定出第一位点和第二位点;
根据第一位点与第二位点形成的信号段中极值点与控制阈值的大小,识别出正向R波或倒置R波,并将极值点作为R波位点。
2.根据权利要求1所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测方法,其特征在于,在对输入的心电信号处理后,还包括对处理后的信号进行一阶差分并平方,通过平方扩大变化率大的信号,暴露出信号的变化特征并将不同变化的信号归于同一维度进行比较,将平方后的信号作低幅值部分归零处理,保留变化率大的信号,突出信号特征,以平方后的信号中绝对值最大的信号作为基准确定出第二控制参数;通过第二控制参数分别计算出高阈值和低阈值;通过处理后的心电信号的最大值确定第一控制参数,通过第一控制参数计算出控制阈值。
3.根据权利要求2所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测方法,其特征在于,各个初始阈值的计算公式包括:TECG=ECGmax*coef1
TDmax=Dmax*coef2
TDmin=Dmin*coef2
其中,TECG表示初始的控制阈值;ECGmax表示预设时间内心电信号的最大值;TDmax表示初始的高阈值;TDmin表示初始的低阈值;Dmax表示预定时间T内心电差分信号的最大值;Dmin表示预定时间T内心电差分信号的最小值;coef1表示第一控制参数;coef2表示第二控制参数。
4.根据权利要求1所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测方法,其特征在于,确定出第一位点和第二位点的过程包括计算滑动窗口中第i个位点的差分信号D(i-1)、D(i)、D(i+1);若第i个位点作为差分信号的极大值即D(i)>D(i-1)且D(i)>D(i+1),则继续判断第i个位点是否大于高阈值即D(i)>TDmax,若D(i)>TDmax成立将该位点作为第一位点;
否则继续计算下一个位点的差分信号;若第i个位点作为差分信号的极小值即D(i)<D(i-
1)且D(i)<D(i+1),则继续判断第i个位点是否小于低阈值即D(i)<TDmin,若D(i)<TDmin成立将该位点作为第二位点;否则继续计算下一个位点的差分信号。
5.根据权利要求1所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测方法,其特征在于,在确定出第一位点和第二位点后,还包括判断出第一位点与第二位点的绝对值差是否满足预设的采样阈值,即判断|S1-S2|<0.2*fs;若不满足,则继续计算每个位点的差分信号;否则,根据第一位点与第二位点形成的信号段中极值点与控制阈值的大小,识别出正向R波或倒置R波;其中,fs表示差分信号的采样频率;S1表示第一位点的索引值,S2表示第二位点的索引值。
6.根据权利要求1所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测方法,其特征在于,识别出正向R波或倒置R波的过程包括:若第一位点索引值S1<第二位点索引值S2,则第一位点与第二位点形成的信号段中存在正向R波,该信号段中的极大值为R波位点;
若第一位点索引值S1>第二位点索引值S2,则第一位点与第二位点形成的信号段中存在倒置R波,该信号段中的极小值为R波位点。
7.根据权利要求1所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测方法,其特征在于,在识别出当前滑动窗口的R波位点后,对各个初始阈值进行更新,并以更新后的阈值进行处理,直至完成预设时间T内的所有滑动窗口;
阈值的更新公式依次表示为:
TECG=TECG*Rate+RR*coef*(1-Rate)TDmax=TDmax*Rate+RS1*coef*(1-Rate)TDmin=TDmin*Rate+Rs2*coef*(1-Rate)其中,TECG表示控制阈值;TDmax表示高阈值;TDmin表示低阈值;Rate表示更新率;RR为确定的R波位点幅值,RS1为第一位点S1在差分信号中的幅值,RS2为第二位点S2在差分信号中的幅值。
8.一种针对含有异常R波的心电信号的检测装置,其特征在于,包括:预处理模块,用于对输入的心电信号进行滤波处理以及基线校正处理;
阈值采集模块,用于从处理后的心电信号中确定出多个初始阈值,包括高阈值、低阈值以及控制阈值;
第一比较判断模块,用于比较位点的差分信号与高阈值和低阈值的大小;
区间位点识别模块,用于根据第一比较判断模块的结果,识别出第一位点和第二位点;
第二比较判断模块,用于比较第一位点与第二位点形成的信号段中极值点与控制阈值的大小;
R波位点识别模块,用于根据第二比较判断模块的结果,识别出R波的方向,并确定出R波位点。
9.根据权利要求8所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测装置,其特征在于,所述阈值采集模块包括:高阈值采集模块,用于确定差分平方信号中确定S1位点的高阈值;
低阈值采集模块,用于确定差分平方信号中确定S2位点的低阈值;
控制阈值采集模块,用于确定心电信号中的R波。
10.根据权利要求8所述的一种针对含有异常R波的心电信号的检测装置,其特征在于,还包括阈值更新模块,用于更新各个初始阈值。