超声信号的降噪方法及超声设备技术

本发明专利技术涉及医疗设备技术领域，具体涉及超声信号的降噪方法及超声设备，该方法包括获取原始胎心超声信号；对所述原始胎心超声信号进行有效信号识别，并对所述原始胎心超声信号中的无效信号进行处理，得到待处理胎心超声信号；基于所述待处理胎心超声信号进行特征分析，并确定对应的目标增益；基于所述目标增益对所述原始胎心超声信号进行增益处理，确定并输出胎心数据。对原始胎心超声信号进行有效信号的识别，区分出有效信号以及无效信号，先对无效信号进行处理后得到待处理胎心超声信号，再利用待处理胎心超声信号的特征确定对应的目标增益，能够进行自适应增益处理，可以抑制偶发突变干扰，改善用户体验，提高降噪效果。提高降噪效果。提高降噪效果。

【技术实现步骤摘要】
超声信号的降噪方法及超声设备


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，具体涉及超声信号的降噪方法及超声设备。

技术介绍

[0002]超声多普勒胎儿监护仪、超声多普勒胎儿心率仪等胎儿检测设备在医院或社康等医疗单位应用非常广泛，并逐渐深入到家庭应用中，胎儿监护对于提升产妇和胎儿健康水平发挥着非常重要的作用。胎儿监护就是对胎儿心率(Fetal Heart Rate，简称为FHR)进行监测，而胎儿心率的检测必须在听取到可靠的胎心音的前提下进行。其中，超声多普勒技术是胎心电子监护最普遍的方式。
[0003]心跳时心脏壁发生的舒缩运动、心脏瓣膜的启闭、心血管的运动等都可以对超声波产生反射，产生超声多普勒频移信号。由于胎儿心脏比较小，产生的超声多普勒频移信号幅值也比较小，需要经过增益放大后再通过扬声器播放出来，方便用户确认当前是否已经获取到了稳定的胎心信号，并开始正常的胎心监护。
[0004]采用超声多普勒胎心监护设备从孕妇腹部寻找隐藏在子宫内的微小胎儿心脏并不是一件容易的事，且孕妇孕周越小胎儿心脏也越小，由胎儿心脏反射回来的多普勒频移信号越微弱，因此，需要采用非常大的增益参数对多普勒频移进行放大才能听到胎心音和进行胎心率计算。但在增益放大过程中，不仅会将有用信号放大，也会将噪声信号放大。如果直接对所获取到的所有信号均进行统一的放大，会导致胎心节拍信号不清晰，且在探头未获取到有效信号时，会将白噪声放大；在胎儿间歇性的肢体运动、胎儿打嗝时，由于运动速度比较快，会间歇性产生比较大的多普勒频移信号，再次经过较大的增益放大，又会使信号被过分放大而出现饱和并产生破音，使人感觉很刺耳，影响实际使用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种超声信号的降噪方法及超声设备，以解决超声信号的降噪效果不佳的问题。
[0006]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种超声信号的降噪方法，包括：
[0007]获取原始胎心超声信号；
[0008]对所述原始胎心超声信号进行有效信号识别，并对所述原始胎心超声信号中的无效信号进行处理，得到待处理胎心超声信号；
[0009]基于所述待处理胎心超声信号进行特征分析，并确定对应的目标增益；
[0010]基于所述目标增益对所述原始胎心超声信号进行增益处理，确定并显示胎心数据。
[0011]本专利技术实施例提供的超声信号的降噪方法，对原始胎心超声信号进行有效信号的识别，区分出有效信号以及无效信号，先对无效信号进行处理后得到待处理胎心超声信号，再利用待处理胎心超声信号的特征确定对应的目标增益，使得所得到的目标增益是与待处理胎心超声信号的特征对应的，能够进行自适应增益处理，由于先对待处理信号中的无效
信号进行处理，以抑制干扰，再进行自适应增益处理，可以抑制偶发突变干扰，改善用户体验，提高降噪效果。同时，该方法是通过对原始胎心超声信号进行有效信号的识别，而不需要额外增加传感器，例如，不需要额外增加接触人体检测的传感器，就能够识别出有效信号。
[0012]结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述对所述原始胎心超声信号进行有效信号识别，并对所述原始胎心超声信号中的无效信号进行处理，得到待处理胎心超声信号，包括：
[0013]对所述原始胎心超声信号进行滤波，得到所述原始胎心超声信号的包络信号以及基线信号；
[0014]获取所述基线信号对应的权重，并利用所述基线信号以及对应的权重确定阈值；
[0015]基于所述包络信号与对应的阈值的大小关系，确定所述原始胎心超声信号中的有效信号以及无效信号；
[0016]对所述无效信号的信号斜率进行处理，得到所述待处理胎心超声信号。
[0017]本专利技术实施例提供的超声信号的降噪方法，基于基线信号及其对应的权重确定阈值，即，该阈值的设置是与原始胎心超声信号对应的，再利用包络信号与对应的阈值确定出有效信号以及无效信号，能够保证有效信号识别的可靠性，从而保证了所得到的待处理胎心超声信号的准确性，提高了降噪效果。
[0018]结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述基于所述包络信号与对应的阈值的大小关系，确定所述原始胎心超声信号中的有效信号以及无效信号，包括：
[0019]计算所述包络信号与对应的阈值的差值；
[0020]当所述差值为正数时，确定所述包络信号中所述正数对应的信号为所述有效信号。
[0021]结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述基于所述包络信号与对应的阈值的大小关系，确定所述原始胎心超声信号中的有效信号以及无效信号，包括：
[0022]计算所述包络信号与对应的阈值的比值；
[0023]当所述比值大于1时，确定所述包络信号中比值大于1对应的信号为所述有效信号。
[0024]结合第一方面第一实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述对所述无效信号的信号斜率进行处理，得到所述待处理胎心超声信号，包括：
[0025]将所述无效信号的信号斜率设置为零；
[0026]采用第一标识标记出所述有效信号，并采用第二标识标记出所述无效信号，得到所述待处理胎心超声信号。
[0027]本专利技术实施例提供的超声信号的降噪方法，将无效信号的信号斜率设置为零，使得无效信号为一个定值，减少后续增益处理的数据量；且利用相应的标识对有效信号与无效信号进行区分标记，以便于从待处理胎心超声信号中准确地区分出有效信号与无效信号。
[0028]结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述基于所述待处理胎心超声信号
进行特征分析，并确定对应的目标增益，包括：
[0029]基于所述待处理胎心超声信号进行峰值特征提取，并确定所述峰值特征对应的目标增益。
[0030]本专利技术实施例提供的超声信号的降噪方法，通过对待处理胎心超声信号进行峰值特征提取，利用峰值特征进行目标增益的自适应确定，保证了所确定出的目标增益的可靠性。
[0031]结合第一方面第五实施方式，在第一方面第六实施方式中，所述基于所述待处理胎心超声信号进行峰值特征提取，并确定所述峰值特征对应的目标增益，包括：
[0032]基于所述待处理胎心超声信号的峰值位置以及峰值间隔，确定所述待处理胎心超声信号的周期性；
[0033]基于滑动窗对所述待处理胎心超声信号进行相邻窗内能量的变化的计算，确定峰值趋势特征；
[0034]利用各个所述滑动窗对应的能量与所述原始胎心超声信号的基线信号的关系，确定信噪比；
[0035]基于所述周期性、所述峰值趋势特征以及所述信噪比，确定所述目标增益。
[0036]本专利技术实施例提供的超声信号的降噪方法，通过对待处理胎心超声信号进行周期性的识别，能够识别出非周期信号以及周期信号，且结合峰值趋势特征以及信噪比等特征进行差异化连续控制，保持信号幅值相对平稳，突显周期峰值，抑制底噪和干扰。
[0037]结合第一方面第五实施方式，在第一方面第七实施方式中，所述峰值特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声信号的降噪方法，其特征在于，包括：获取原始胎心超声信号；对所述原始胎心超声信号进行有效信号识别，并对所述原始胎心超声信号中的无效信号进行处理，得到待处理胎心超声信号；基于所述待处理胎心超声信号进行特征分析，并确定对应的目标增益；基于所述目标增益对所述原始胎心超声信号进行增益处理，确定并输出胎心数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述原始胎心超声信号进行有效信号识别，并对所述原始胎心超声信号中的无效信号进行处理，得到待处理胎心超声信号，包括：对所述原始胎心超声信号进行滤波，得到所述原始胎心超声信号的包络信号以及基线信号；获取所述基线信号对应的权重，并利用所述基线信号以及对应的权重确定阈值；基于所述包络信号与对应的阈值的大小关系，确定所述原始胎心超声信号中的有效信号以及无效信号；对所述无效信号的信号斜率进行处理，得到所述待处理胎心超声信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述包络信号与对应的阈值的大小关系，确定所述原始胎心超声信号中的有效信号以及无效信号，包括：计算所述包络信号与对应的阈值的差值；当所述差值为正数时，确定所述包络信号中所述正数对应的信号为所述有效信号。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述包络信号与对应的阈值的大小关系，确定所述原始胎心超声信号中的有效信号以及无效信号，包括：计算所述包络信号与对应的阈值的比值；当所述比值大于1时，确定所述包络信号中比值大于1对应的信号为所述有效信号。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述无效信号的信号斜率进行处理，得到所述待处理胎心超声信号，包括：将所述无效信号的信号斜率设置为零；采用第一标识标记出所述有效信号，并采用第二标识标记出所述无效信号，得到所述待处理胎心超声信号。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待处理胎心超声信号进行特征分析，并确定对应的目标增益，包括：基于所述待处理胎心超声信号进行峰值特征提取，并确定所述峰值特征对应的目标增益。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦群，陈德伟，
申请(专利权)人：深圳市理邦精密仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：