ECG去噪和R波檢測(cè)的算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-28 09:48
心電圖(Electrocardiograph,ECG)是利用心電圖機(jī)記錄心臟跳動(dòng)周期所產(chǎn)生電信號(hào)變化的一種圖形技術(shù),可以用來(lái)記錄人體正常心臟的電活動(dòng)以及診斷各種心臟疾病。然而在采集過(guò)程中心電信號(hào)經(jīng)常會(huì)受到各種干擾,故心電信號(hào)去噪處理和特征波形的檢測(cè)一直是醫(yī)學(xué)信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文基于心電信號(hào)去噪處理和R波檢測(cè)的研究現(xiàn)狀,對(duì)常用的心電信號(hào)去噪算法和R波檢測(cè)算法加以研究和改善,并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)獲得了較好的結(jié)果。本文主要工作如下:(1)首先介紹了心電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理、基本組成部分及其各個(gè)特征波形、波段包含的參數(shù)指標(biāo)所代表的生理意義,還有心電信號(hào)受到的干擾噪聲類型。心電信號(hào)是一種隨機(jī)性強(qiáng)、幅值微弱、信噪比低的生理信號(hào),在采集期間,心電信號(hào)極易受到心電圖機(jī)、電極連接以及病人自身的運(yùn)動(dòng)偽跡等因素的影響,從而引入噪聲干擾,這些常見的噪聲主要包括了肌電噪聲、工頻噪聲和基線漂移等。(2)根據(jù)各類噪聲的不同性質(zhì),對(duì)不同的噪聲采取不同的去噪處理方法。針對(duì)基線漂移的去除,本文給出了一種數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和希爾伯特振動(dòng)相結(jié)合的算法,首先通過(guò)改進(jìn)的形態(tài)學(xué)開、閉運(yùn)算分離QRS波群,保留含有基線漂移的P波和T波,然后利用希...
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 心電信號(hào)去噪處理及R波檢測(cè)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 心電信號(hào)去噪算法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 心電信號(hào)R波檢測(cè)算法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文工作的主要內(nèi)容
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與組織機(jī)構(gòu)
第二章 心電信號(hào)的基礎(chǔ)理論及噪聲特性
2.1 心電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理
2.2 心電信號(hào)的特點(diǎn)及噪聲特性
2.3 MIT-BIH心電數(shù)據(jù)庫(kù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 濾除基線漂移的算法研究
3.1 傳統(tǒng)數(shù)字濾波器方法
3.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)
3.2.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的概念
3.2.2 ECG形態(tài)學(xué)濾波原理
3.3 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和希爾伯特振動(dòng)的去除基漂算法
3.3.1 形態(tài)學(xué)方法的改進(jìn)
3.3.2 希爾伯特振動(dòng)(HVD)算法
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 濾除工頻、肌電噪聲的算法研究
4.1 小波變換
4.2 小波閾值去噪法
4.3 基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和小波新閾值的去噪算法
4.3.1 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解階段
4.3.2 改進(jìn)的閾值法去噪
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 R波檢測(cè)算法研究
5.1 Pan & Tompkins的差分閾值算法
5.2 基于小波變換的R波檢測(cè)算法
5.3 基于香農(nóng)能量包絡(luò)的R波檢測(cè)算法
5.3.1 去噪預(yù)處理階段
5.3.2 提取香農(nóng)能量包絡(luò)
5.3.3 R波檢測(cè)階段
5.3.4 R波定位階段
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電特征提取[J]. 顏昊霖,安勇,王宏飛,牟榮增. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(04)
[2]基于自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的QRS波聚類方法[J]. 孫括,王云峰,徐靜波,張海英. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(02)
[3]現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用和發(fā)展前景[J]. 胡泊. 信息系統(tǒng)工程. 2017(02)
[4]平穩(wěn)小波變換和新閾值函數(shù)用于心電信號(hào)去噪[J]. 張金玲,鄭鑫. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]《中國(guó)心血管病報(bào)告2015》要點(diǎn)解讀[J]. 隋輝,陳偉偉,王文. 中國(guó)心血管雜志. 2016(04)
[6]心電信號(hào)工頻干擾數(shù)字濾波方法比較研究[J]. 何伶俐,王宇峰,祝元仲,何汶靜. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(13)
[7]基于新形勢(shì)下的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展研究[J]. 李鵬. 電子測(cè)試. 2016(06)
[8]改進(jìn)的三次樣條插值心電基線漂移濾波法[J]. 萬(wàn)相奎,唐文普,張賴,武明虎. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2016(02)
[9]基于EMD算法的心電信號(hào)基線漂移去除方法研究[J]. 張喜紅,王玉香. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[10]基于小波的自適應(yīng)濾波器對(duì)心電信號(hào)的去噪[J]. 肖倩. 沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
博士論文
[1]心電信號(hào)自動(dòng)分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季虎.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于EMD的心電信號(hào)去噪方法研究及實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證[D]. 張磊磊.重慶郵電大學(xué) 2016
[2]心電信號(hào)R波識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 艾娉婷.吉林大學(xué) 2015
[3]基于流形學(xué)習(xí)的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 王濤.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]基于小波變換的心電信號(hào)預(yù)處理及特征參數(shù)檢測(cè)方法研究[D]. 楊守祥.蘭州理工大學(xué) 2014
[5]心電信號(hào)處理算法與應(yīng)用的研究[D]. 谷蓉.南京郵電大學(xué) 2014
[6]ECG預(yù)處理與QRS波群檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 馬玉潤(rùn).蘭州大學(xué) 2013
[7]基于小波變換的心電信號(hào)奇異性的檢測(cè)分析研究[D]. 魏阿妮.陜西師范大學(xué) 2012
[8]心電信號(hào)的預(yù)處理及R波檢測(cè)的研究[D]. 王金亮.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3524201
【文章來(lái)源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 心電信號(hào)去噪處理及R波檢測(cè)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 心電信號(hào)去噪算法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 心電信號(hào)R波檢測(cè)算法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文工作的主要內(nèi)容
1.4 本文研究?jī)?nèi)容與組織機(jī)構(gòu)
第二章 心電信號(hào)的基礎(chǔ)理論及噪聲特性
2.1 心電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理
2.2 心電信號(hào)的特點(diǎn)及噪聲特性
2.3 MIT-BIH心電數(shù)據(jù)庫(kù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 濾除基線漂移的算法研究
3.1 傳統(tǒng)數(shù)字濾波器方法
3.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)
3.2.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的概念
3.2.2 ECG形態(tài)學(xué)濾波原理
3.3 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和希爾伯特振動(dòng)的去除基漂算法
3.3.1 形態(tài)學(xué)方法的改進(jìn)
3.3.2 希爾伯特振動(dòng)(HVD)算法
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 濾除工頻、肌電噪聲的算法研究
4.1 小波變換
4.2 小波閾值去噪法
4.3 基于集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解和小波新閾值的去噪算法
4.3.1 集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解階段
4.3.2 改進(jìn)的閾值法去噪
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 R波檢測(cè)算法研究
5.1 Pan & Tompkins的差分閾值算法
5.2 基于小波變換的R波檢測(cè)算法
5.3 基于香農(nóng)能量包絡(luò)的R波檢測(cè)算法
5.3.1 去噪預(yù)處理階段
5.3.2 提取香農(nóng)能量包絡(luò)
5.3.3 R波檢測(cè)階段
5.3.4 R波定位階段
5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電特征提取[J]. 顏昊霖,安勇,王宏飛,牟榮增. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2017(04)
[2]基于自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的QRS波聚類方法[J]. 孫括,王云峰,徐靜波,張海英. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(02)
[3]現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用和發(fā)展前景[J]. 胡泊. 信息系統(tǒng)工程. 2017(02)
[4]平穩(wěn)小波變換和新閾值函數(shù)用于心電信號(hào)去噪[J]. 張金玲,鄭鑫. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]《中國(guó)心血管病報(bào)告2015》要點(diǎn)解讀[J]. 隋輝,陳偉偉,王文. 中國(guó)心血管雜志. 2016(04)
[6]心電信號(hào)工頻干擾數(shù)字濾波方法比較研究[J]. 何伶俐,王宇峰,祝元仲,何汶靜. 電子設(shè)計(jì)工程. 2016(13)
[7]基于新形勢(shì)下的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展研究[J]. 李鵬. 電子測(cè)試. 2016(06)
[8]改進(jìn)的三次樣條插值心電基線漂移濾波法[J]. 萬(wàn)相奎,唐文普,張賴,武明虎. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2016(02)
[9]基于EMD算法的心電信號(hào)基線漂移去除方法研究[J]. 張喜紅,王玉香. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[10]基于小波的自適應(yīng)濾波器對(duì)心電信號(hào)的去噪[J]. 肖倩. 沈陽(yáng)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(06)
博士論文
[1]心電信號(hào)自動(dòng)分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季虎.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于EMD的心電信號(hào)去噪方法研究及實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證[D]. 張磊磊.重慶郵電大學(xué) 2016
[2]心電信號(hào)R波識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 艾娉婷.吉林大學(xué) 2015
[3]基于流形學(xué)習(xí)的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 王濤.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]基于小波變換的心電信號(hào)預(yù)處理及特征參數(shù)檢測(cè)方法研究[D]. 楊守祥.蘭州理工大學(xué) 2014
[5]心電信號(hào)處理算法與應(yīng)用的研究[D]. 谷蓉.南京郵電大學(xué) 2014
[6]ECG預(yù)處理與QRS波群檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 馬玉潤(rùn).蘭州大學(xué) 2013
[7]基于小波變換的心電信號(hào)奇異性的檢測(cè)分析研究[D]. 魏阿妮.陜西師范大學(xué) 2012
[8]心電信號(hào)的預(yù)處理及R波檢測(cè)的研究[D]. 王金亮.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3524201
本文鏈接:http://sikaile.net/linchuangyixuelunwen/3524201.html
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