一种提取脉搏波时标点的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种提取脉搏波时标点的方法及装置，通过检测每一个脉搏波信号；滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波；根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点，从而实现减少基线漂移和呼吸起伏等低频干扰以及高频噪声造成的干扰，计算得到更准确的脉搏波传输时间。

【技术实现步骤摘要】
一种提取脉搏波时标点的方法及装置
本专利技术实施例涉及生物医学信号处理的
，尤其涉及一种提取脉搏波时标点的方法及装置。
技术介绍
脉搏波的传播速度是传统的衡量动脉硬度的指标。动脉硬化度增加会增加患心血管疾病的风险。在一个健康大型人群的研究中，脉搏波传播速度增加的志愿者在接下来平均4.1年里患心血管疾病的风险比正常人高2.45倍，表明脉搏波的传播速度水平的增加会增加患心血管疾病的相对风险。有研究表明48％增加的心血管疾病风险与更高的脉搏波传播速度有关。心血管疾病需要在早期预防，考虑到脉搏波传播速度独立的预测作用，估算脉搏波传播速度可能对心血管疾病的预防有重要的作用。脉搏波传播速度的计算，即脉搏波从动脉的一个位置传播到另一个位置之间的距离除以脉搏波通过这段距离所需的时间。对于确定的传播距离，脉搏波传输时间也是血管硬化的关键指标。脉搏波传输时间在短时间内的变化与血压变化有着密切的关系。对每一个心跳周期，脉搏波传输时间一般有两种定义方法：(a)心电图QRS复合波的R波峰值到同一个心跳周期内指端光电容积脉搏波的某个时标点之间的时间间隔；(b)动脉血管不同位置测得的两个脉搏波波形之间的时间延迟，即这两个脉搏波的时标点之间的时间差。在过去数十年间，大量的计算脉搏波传输时间的方法被提出，大部分都是需要确定脉搏波波形的时标点。广义上说，这些确定时标点的方法可以分为四类：谷值法、阈值法、差分法、交叉点法。国内的一些专利计算脉搏波传输时间，则一般选取脉搏波峰值或起始点作为时标点。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提出一种提取脉搏波时标点的方法及装置，旨在解决如何得到更准确的脉搏波传输时间。为达此目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：一种提取脉搏波时标点的方法，所述方法包括：检测每一个脉搏波信号；滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波；根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点。优选地，所述检测每一个脉搏波信号，包括：将所述脉搏波信号的原始数字信号通过一个差分滤波器处理，获取信号幅值变化信息序列；对所述信号幅值变化信息序列进行逐点平方的非线性变换、放大差分滤波器的输出，获取新的信号幅值变化信息序列；对所述新的信号幅值变化信息序列通过整系数低通滤波器滤波后，得到一个自动更新的阈值序列；用一个窗宽为450的移动窗口对所述自动更新的阈值序列进行积分；用所述整系数低通滤波器处理积分后得到的序列，得到一个动态基础阈值，两倍的所述动态基础阈值为动态决策阈值；当所述脉搏波信号的信号幅值变化信息序列中的采样值大于所述动态决策阈值时，将所述采样值保存到缓冲数组，当所述缓冲数组中大于所述动态决策阈值的采样值总个数超过200个，则表示检测到一个脉搏波。优选地，所述滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波，包括：通过线性相位低通滤波器滤除所述脉搏波信号的高频噪声，获取第一脉搏波信号；通过差分滤波器滤除所述第一脉搏波信号的低频信号；通过低通滤波器对滤除所述第一脉搏波信号的低频信号后的信号进行平滑滤波，获取第二脉搏波信号。优选地，所述线性相位低通滤波器为二阶线低通滤波器，所述差分滤波器为一阶中心差分滤波器。优选地，所述根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点，包括：对平滑滤波后的脉搏波信号求一阶导数，获取求导后的最大值位置、第一个参考位、第二个参考位，所述第一参考位为所述最大值位置向左搜索得到的最大值1/4的位置点，所述第二参考位为所述最大值位置向右搜索得到最大值1/16的位置点；获取位于所述第一个参考位和第二个参考位之间的采样值，根据图心公式和所述采样值获取所述脉搏波信号的最优时标点。一种提取脉搏波时标点的装置，所述装置包括：检测单元，用于检测每一个脉搏波信号；滤波单元，用于滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波；获取单元，用于根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点。优选地，所述检测单元，用于：将所述脉搏波信号的原始数字信号通过一个差分滤波器处理，获取信号幅值变化信息序列；对所述信号幅值变化信息序列进行逐点平方的非线性变换、放大差分滤波器的输出，获取新的信号幅值变化信息序列；对所述新的信号幅值变化信息序列通过整系数低通滤波器滤波后，得到一个自动更新的阈值序列；用一个窗宽为450的移动窗口对所述自动更新的阈值序列进行积分；用所述整系数低通滤波器处理积分后得到的序列，得到一个动态基础阈值，两倍的所述动态基础阈值为动态决策阈值；当所述脉搏波信号的信号幅值变化信息序列中的采样值大于所述动态决策阈值时，将所述采样值保存到缓冲数组，当所述缓冲数组中大于所述动态决策阈值的采样值总个数超过200个，则表示检测到一个脉搏波。优选地，所述滤波单元，用于：通过线性相位低通滤波器滤除所述脉搏波信号的高频噪声，获取第一脉搏波信号；通过差分滤波器滤除所述第一脉搏波信号的低频信号；通过低通滤波器对滤除所述第一脉搏波信号的低频信号后的信号进行平滑滤波，获取第二脉搏波信号。优选地，所述线性相位低通滤波器为二阶线低通滤波器，所述差分滤波器为一阶中心差分滤波器。优选地，所述获取单元，用于：对平滑滤波后的脉搏波信号求一阶导数，获取求导后的最大值位置、第一个参考位、第二个参考位，所述第一参考位为所述最大值位置向左搜索得到的最大值1/4的位置点，所述第二参考位为所述最大值位置向右搜索得到最大值1/16的位置点；获取位于所述第一个参考位和第二个参考位之间的采样值，根据图心公式和所述采样值获取所述脉搏波信号的最优时标点。本专利技术实施例通过检测每一个脉搏波信号；滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波；根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点，从而实现减少基线漂移和呼吸起伏等低频干扰以及高频噪声造成的干扰，计算得到更准确的脉搏波传输时间。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种提取脉搏波时标点的方法流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的一种检测脉搏波时标点的原理示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种提取脉搏波时标点的装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术实施例，而非对本专利技术实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术实施例相关的部分而非全部结构。实施例一参照图1，图1是本专利技术实施例提供的一种提取脉搏波时标点的方法流程示意图。在第一实施例中，该提取脉搏波时标点的方法包括：步骤101，检测每一个脉搏波信号；优选地，所述检测每一个脉搏波信号，包括：将所述脉搏波信号的原始数字信号通过一个差分滤波器处理，获取信号幅值变化信息序列；对所述信号幅值变化信息序列进行逐点平方的非线性变换、放大差分滤波器的输出，获取新的信号幅值变化信息序列；对所述新的信号幅值变化信息序列通过整系数低通滤波器滤波后，得到一个自动更新的阈值序列；用一个窗宽为450的移动窗口对所述自动更新的阈值序列进行积分；用所述整系数低通滤波器处理积分后得到的序列，得到一个动态基础阈值，两倍的所述动态基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提取脉搏波时标点的方法，其特征在于，所述方法包括：检测每一个脉搏波信号；滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波；根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点。

【技术特征摘要】
1.一种提取脉搏波时标点的方法，其特征在于，所述方法包括：检测每一个脉搏波信号；滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波；根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点；其中，所述根据图心公式和平滑滤波后的脉搏波信号获取所述脉搏波的最优时标点，包括：对平滑滤波后的脉搏波信号求一阶导数，获取求导后的最大值位置、第一个参考位、第二个参考位，所述第一参考位为所述最大值位置向左搜索得到的最大值1/4的位置点，所述第二参考位为所述最大值位置向右搜索得到最大值1/16的位置点；获取位于所述第一个参考位和第二个参考位之间的采样值，根据图心公式和所述采样值获取所述脉搏波信号的最优时标点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测每一个脉搏波信号，包括：将所述脉搏波信号的原始数字信号通过一个差分滤波器处理，获取信号幅值变化信息序列；对所述信号幅值变化信息序列进行逐点平方的非线性变换、放大差分滤波器的输出，获取新的信号幅值变化信息序列；对所述新的信号幅值变化信息序列通过整系数低通滤波器滤波后，得到一个自动更新的阈值序列；用一个窗宽为450的移动窗口对所述自动更新的阈值序列进行积分；用所述整系数低通滤波器处理积分后得到的序列，得到一个动态基础阈值，两倍的所述动态基础阈值为动态决策阈值；当所述脉搏波信号的信号幅值变化信息序列中的采样值大于所述动态决策阈值时，将所述采样值保存到缓冲数组，当所述缓冲数组中大于所述动态决策阈值的采样值总个数超过200个，则表示检测到一个脉搏波。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤除所述脉搏波信号的高频噪声、低频噪声，并对滤除后的脉搏波信号进行平滑滤波，包括：通过线性相位低通滤波器滤除所述脉搏波信号的高频噪声，获取第一脉搏波信号；通过差分滤波器滤除所述第一脉搏波信号的低频信号；通过低通滤波器对滤除所述第一脉搏波信号的低频信号后的信号进行平滑滤波，获取第二脉搏波信号。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述线性相位低通滤波器为二阶线低通...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小林，丁红霞，董子刚，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44