面向智能終端的心電信號(hào)處理方法研究及實(shí)現(xiàn)
本文關(guān)鍵詞:面向智能終端的心電信號(hào)處理方法研究及實(shí)現(xiàn)
更多相關(guān)文章: 心電信號(hào) 提升小波 去噪 R波檢測(cè) 智能終端
【摘要】:隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人民生活的不斷提高,健康問題愈加受到人們的關(guān)注。同時(shí)科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展,必將推動(dòng)醫(yī)療領(lǐng)域的變革。相比傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備,便攜式移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備越來越受到人們的青睞和關(guān)注。便攜式移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備具有智能化、小型化、操作簡單等特點(diǎn),能為人們提供適時(shí)、適地、無邊界的服務(wù),還能有效地緩解當(dāng)前醫(yī)療資源有限的問題。隨著智能終端在遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)心電醫(yī)療監(jiān)護(hù)上的使用,高精確度、高實(shí)時(shí)性及易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)的心電信號(hào)(Electrocardiograph,ECG)處理算法顯得尤為重要。而對(duì)于心電信號(hào)的處理,其關(guān)鍵在于去噪處理及R波的檢測(cè)識(shí)別。因此本文針對(duì)心電信號(hào)的去噪算法及心電信號(hào)的R波檢測(cè)識(shí)別進(jìn)行了重點(diǎn)研究,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),提出了改進(jìn)的去噪及R波檢測(cè)算法。本文完成的主要工作如下:1.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)心電數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析說明,確定本文研究的心電數(shù)據(jù)庫(MIT-BIH數(shù)據(jù)庫)。2.在傳統(tǒng)的心電信號(hào)去噪算法分析的基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)研究了硬閾值、軟閾值及折中閾值的去噪方法,針對(duì)其不足進(jìn)行改進(jìn),與提升小波算法相結(jié)合,構(gòu)造了一種非線性冪閾值去噪算法。從MIT-BIH數(shù)據(jù)庫中分別選取了100號(hào)、103號(hào)等不同心電信號(hào),使用Matlab軟件,對(duì)本文改進(jìn)的去噪算法與傳統(tǒng)的去噪算法性能進(jìn)行對(duì)比分析。本文構(gòu)造的去噪算法的去噪性能明顯要優(yōu)于傳統(tǒng)的去噪算法,且該算法復(fù)雜度低,易于實(shí)現(xiàn),適合于智能終端心電信號(hào)的分析。3.在傳統(tǒng)的心電信號(hào)差分閾值R波檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上,提出了改進(jìn)算法,對(duì)該算法的起始點(diǎn)位置及時(shí)間窗函數(shù)上進(jìn)行改進(jìn)。運(yùn)用該算法通過Matlab仿真表明,從MIT-BIH數(shù)據(jù)庫中選取15種不同的心電信號(hào)進(jìn)行30min長時(shí)間的R波檢測(cè),平均識(shí)別率可達(dá)到約99.69%;使用實(shí)際采集5min的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行R波檢測(cè),識(shí)別率可達(dá)到100%。4.在智能終端(Android系統(tǒng))軟件的設(shè)計(jì)中,對(duì)心電信號(hào)的去噪和R波識(shí)別上采用本文改進(jìn)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn),該軟件能夠?qū)崟r(shí)反映被采集者的心電信號(hào)及相關(guān)特征信息并將用戶信息保存在設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫中。通過大量測(cè)試驗(yàn)證,在Matlab仿真環(huán)境下的R波檢測(cè)結(jié)果與智能終端環(huán)境下的R波檢測(cè)結(jié)果幾乎完全一致,證明了本文改進(jìn)后相關(guān)算法的有效性及可行性。通過大量實(shí)時(shí)的心電信號(hào)的采集驗(yàn)證,本文設(shè)計(jì)的智能終端心電信號(hào)分析軟件運(yùn)行良好。
【關(guān)鍵詞】:心電信號(hào) 提升小波 去噪 R波檢測(cè) 智能終端
【學(xué)位授予單位】:重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN911.7
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-13
- 第1章 緒論13-21
- 1.1 課題研究背景13-14
- 1.2 課題研究現(xiàn)狀14-17
- 1.2.1 ECG信號(hào)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-15
- 1.2.2 基于智能終端ECG信號(hào)處理方法15-17
- 1.3 課題研究意義17-18
- 1.4 課題結(jié)構(gòu)及安排18-20
- 1.5 本章小結(jié)20-21
- 第2章 心電信號(hào)相關(guān)研究21-26
- 2.1 心電信號(hào)特點(diǎn)21-23
- 2.1.1 心電信號(hào)時(shí)域特點(diǎn)21-22
- 2.1.2 心電信號(hào)頻譜特點(diǎn)22-23
- 2.2 心電信號(hào)特征波分析23-24
- 2.3 常用標(biāo)準(zhǔn)心電數(shù)據(jù)庫24-25
- 2.4 本章小結(jié)25-26
- 第3章 基于提升小波非線性冪閾值去噪算法研究26-44
- 3.1 傳統(tǒng)的心電信號(hào)去噪算法26-33
- 3.1.1 心電信號(hào)小波濾波27-30
- 3.1.2 心電信號(hào)提升小波濾波30-31
- 3.1.3 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波31-33
- 3.2 基于提升小波非線性冪閾值函數(shù)構(gòu)造33-38
- 3.2.1 提升小波閾值去噪算法架構(gòu)33-35
- 3.2.2 非線性冪閾值函數(shù)構(gòu)造35-38
- 3.3 基于提升小波非線性冪閾值算法仿真分析38-43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 第4章 改進(jìn)的差分閾值R波檢測(cè)算法研究44-59
- 4.1 傳統(tǒng)的QRS波檢測(cè)算法44-47
- 4.1.1 模板匹配法44
- 4.1.2 數(shù)學(xué)形態(tài)法44-45
- 4.1.3 差分閾值法45-47
- 4.2 改進(jìn)的差分閾值R波檢測(cè)算法47-51
- 4.2.1 改進(jìn)的差分閾值R波檢測(cè)算法架構(gòu)48-50
- 4.2.2 改進(jìn)的差分閾值R波檢測(cè)算法構(gòu)造50-51
- 4.3 改進(jìn)算法仿真分析51-55
- 4.4 改進(jìn)算法智能終端驗(yàn)證分析55-58
- 4.5 本章小結(jié)58-59
- 第5章 智能終端心電信號(hào)處理分析的實(shí)現(xiàn)59-70
- 5.1 智能終端ECG信號(hào)分析系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)59-60
- 5.2 數(shù)據(jù)庫管理模塊60-63
- 5.3 心電信號(hào)處理模塊63-67
- 5.3.1 心電信號(hào)去噪63
- 5.3.2 實(shí)時(shí)波形顯示63-65
- 5.3.3 時(shí)間計(jì)時(shí)65
- 5.3.4 實(shí)時(shí)心率檢測(cè)65-66
- 5.3.5 心電信號(hào)相關(guān)參數(shù)及圖表生成66-67
- 5.4 系統(tǒng)幫助模塊67
- 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)試及分析67-69
- 5.6 本章小結(jié)69-70
- 第6章 結(jié)論與展望70-72
- 6.1 論文結(jié)論70-71
- 6.2 論文后續(xù)研究及展望71-72
- 參考文獻(xiàn)72-77
- 致謝77-78
- 攻讀碩士期間從事的科研工作及取得的成果78
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):917854
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