基于小波變換與非負(fù)矩陣分解的胎心電信號(hào)處理方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-17 18:41
胎兒心電信號(hào)是胎兒發(fā)育階段心臟產(chǎn)生的源發(fā)性信號(hào),反應(yīng)了心臟活動(dòng)的整個(gè)過程和變化規(guī)律。通過對(duì)胎兒心電圖的分析,能及時(shí)了解胎兒在宮內(nèi)的發(fā)育狀況,判斷是否存在缺陷異常。然而,從母體腹壁采集到的信號(hào)包含了母親心電、工頻干擾、基線漂移以及其他各種噪聲。而胎兒心電本身又是一種低頻、微弱的非平穩(wěn)信號(hào),如何從腹部信號(hào)中有效提取出較為清晰的胎兒心電信號(hào)一直是生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文介紹胎兒心電的相關(guān)知識(shí)以及常用的處理方法,在總結(jié)優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)的前提下,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析,提出一種基于小波變換與非負(fù)矩陣分解的胎兒心電信號(hào)處理方法。首先,對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,使用梳狀濾波器消除50Hz工頻干擾及其諧波分量,低通濾波器去除高頻噪聲,中值濾波器去除基線漂移,并對(duì)預(yù)處理效果進(jìn)行驗(yàn)證。然后,介紹了基于小波變換的母胎心電信號(hào)分離方法,小波變換具有多分辨率特性以及局部特征表示能力在信號(hào)處理領(lǐng)域被廣泛使用,針對(duì)心電信號(hào)特點(diǎn)選擇合適的小波基及分解層數(shù)進(jìn)行小波變換,對(duì)分解后的近似信號(hào)進(jìn)行閾值檢測(cè),得到母親心電信號(hào)所有R波峰值點(diǎn)位置,再?gòu)募?xì)節(jié)信號(hào)中截取對(duì)應(yīng)的母親心電信號(hào)高頻成分,利用小波重構(gòu)得到母親心電信號(hào)。用濾波后的信號(hào)減去...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
直接法采集示意圖
圖 1-1 直接法采集示意圖Fig.1-1 Direct method acquisition schematic diagram法,又稱為母體腹壁電極法,如圖 1-2 所示。通過在孕婦集多路母體和胎兒心電信號(hào)的混合信號(hào),使用分離算法部電極法無創(chuàng)傷無感染,對(duì)孕婦和胎兒沒有傷害,且能法采集得到的信號(hào)通過羊水、胎膜、子宮壁、母體腹腔兒心電、各種噪聲信號(hào)的線性混合。因此,要得到純凈些優(yōu)秀的分離算法進(jìn)行提取。
要的器官之一,主要由心肌細(xì)胞組成,,從而實(shí)現(xiàn)血液循環(huán),維持正常的心率反應(yīng),心電信號(hào)是從宏觀的角度記錄和在靜息的狀態(tài)下,細(xì)胞膜外存在帶有正荷離子,內(nèi)外電差處于平衡狀態(tài)。受到發(fā)生改變,從而鈉離子流入,平衡結(jié)構(gòu)由此產(chǎn)生電位差。膜內(nèi)兩側(cè)電位由靜息稱為除極,而刺激過后,膜內(nèi)兩側(cè)的電負(fù)”,此過程稱作復(fù)極[26]。正是由于這兩測(cè)量電壓的電極粘貼在身體不同部位表是周期性變化的電壓曲線,也就是臨床斷心臟疾病一種重要的依據(jù) 圖 2-1 為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波變換和匹配濾波的胎兒心電信號(hào)R波檢測(cè)[J]. 嚴(yán)文鴻,蔣寧. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 2015(05)
[2]基于匹配濾波的胎兒心電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 宋盟春,熊念. 中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2014(03)
[3]基于奇異值降維的胎心電盲分離方法[J]. 劉芳,張燕妮. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2013(06)
[4]基于小波分析與自適應(yīng)濾波的胎兒心電提取[J]. 沈燕妮,吳水才,高小峰. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2012(09)
[5]基于自適應(yīng)線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的胎兒心電信號(hào)提取[J]. 賈文娟,楊春蘭,鐘果程,周夢(mèng)穎,吳水才. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2010 (06)
[6]抑制Winger-Ville分布交叉項(xiàng)的新方法[J]. 趙培洪,平殿發(fā),鄧兵. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(08)
[7]基于ICA的胎兒心電信號(hào)提取算法的比較[J]. 閆彩虹,曾孝平. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(10)
[8]小波變換在胎心率檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 佘黎煌,張石,欒新軍,馬悅. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2008(S1)
[9]基于獨(dú)立分量分析的胎兒心電信號(hào)提取[J]. 劉清欣,萬(wàn)紅. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(03)
[10]基于RLS-ANC自適應(yīng)濾波的FECG信號(hào)提取方法[J]. 劉世金,徐文,劉大利,蘇明. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2005(06)
博士論文
[1]胎兒心電信號(hào)的盲分離研究[D]. 蔡坤.華南理工大學(xué) 2011
[2]胎兒心電信號(hào)提取研究[D]. 蒲秀娟.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于盲分離技術(shù)的胎心電信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 林錦榮.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于非負(fù)盲分離的胎兒心電信號(hào)處理方法研究[D]. 嚴(yán)文鴻.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]胎兒心電提取和胎心率變異分析算法研究[D]. 徐雯.杭州電子科技大學(xué) 2016
[4]基于非負(fù)矩陣分解的盲源分離算法在心電信號(hào)消噪中的研究[D]. 武健.太原理工大學(xué) 2014
[5]胎兒心電信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)半盲提取研究[D]. 李少華.重慶大學(xué) 2014
[6]基于非負(fù)矩陣分解的盲信號(hào)分離方法研究[D]. 黃雯雯.杭州電子科技大學(xué) 2013
[7]胎兒心電信號(hào)采集及基于盲信號(hào)理論的胎兒心電信號(hào)提取研究[D]. 譚越.華南理工大學(xué) 2012
[8]加稀疏約束的非負(fù)矩陣分解[D]. 張宇飛.大連理工大學(xué) 2010
[9]心電信號(hào)的去噪與QRS波檢測(cè)算法研究[D]. 劉剛.昆明理工大學(xué) 2009
[10]基于改進(jìn)ICA算法和小波變換的胎兒心電信號(hào)提取方法研究[D]. 趙淼.東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3399293
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
直接法采集示意圖
圖 1-1 直接法采集示意圖Fig.1-1 Direct method acquisition schematic diagram法,又稱為母體腹壁電極法,如圖 1-2 所示。通過在孕婦集多路母體和胎兒心電信號(hào)的混合信號(hào),使用分離算法部電極法無創(chuàng)傷無感染,對(duì)孕婦和胎兒沒有傷害,且能法采集得到的信號(hào)通過羊水、胎膜、子宮壁、母體腹腔兒心電、各種噪聲信號(hào)的線性混合。因此,要得到純凈些優(yōu)秀的分離算法進(jìn)行提取。
要的器官之一,主要由心肌細(xì)胞組成,,從而實(shí)現(xiàn)血液循環(huán),維持正常的心率反應(yīng),心電信號(hào)是從宏觀的角度記錄和在靜息的狀態(tài)下,細(xì)胞膜外存在帶有正荷離子,內(nèi)外電差處于平衡狀態(tài)。受到發(fā)生改變,從而鈉離子流入,平衡結(jié)構(gòu)由此產(chǎn)生電位差。膜內(nèi)兩側(cè)電位由靜息稱為除極,而刺激過后,膜內(nèi)兩側(cè)的電負(fù)”,此過程稱作復(fù)極[26]。正是由于這兩測(cè)量電壓的電極粘貼在身體不同部位表是周期性變化的電壓曲線,也就是臨床斷心臟疾病一種重要的依據(jù) 圖 2-1 為
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于小波變換和匹配濾波的胎兒心電信號(hào)R波檢測(cè)[J]. 嚴(yán)文鴻,蔣寧. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志. 2015(05)
[2]基于匹配濾波的胎兒心電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 宋盟春,熊念. 中國(guó)醫(yī)療器械信息. 2014(03)
[3]基于奇異值降維的胎心電盲分離方法[J]. 劉芳,張燕妮. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2013(06)
[4]基于小波分析與自適應(yīng)濾波的胎兒心電提取[J]. 沈燕妮,吳水才,高小峰. 醫(yī)療衛(wèi)生裝備. 2012(09)
[5]基于自適應(yīng)線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的胎兒心電信號(hào)提取[J]. 賈文娟,楊春蘭,鐘果程,周夢(mèng)穎,吳水才. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2010 (06)
[6]抑制Winger-Ville分布交叉項(xiàng)的新方法[J]. 趙培洪,平殿發(fā),鄧兵. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2010(08)
[7]基于ICA的胎兒心電信號(hào)提取算法的比較[J]. 閆彩虹,曾孝平. 重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(10)
[8]小波變換在胎心率檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 佘黎煌,張石,欒新軍,馬悅. 數(shù)據(jù)采集與處理. 2008(S1)
[9]基于獨(dú)立分量分析的胎兒心電信號(hào)提取[J]. 劉清欣,萬(wàn)紅. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(03)
[10]基于RLS-ANC自適應(yīng)濾波的FECG信號(hào)提取方法[J]. 劉世金,徐文,劉大利,蘇明. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 2005(06)
博士論文
[1]胎兒心電信號(hào)的盲分離研究[D]. 蔡坤.華南理工大學(xué) 2011
[2]胎兒心電信號(hào)提取研究[D]. 蒲秀娟.重慶大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于盲分離技術(shù)的胎心電信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 林錦榮.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于非負(fù)盲分離的胎兒心電信號(hào)處理方法研究[D]. 嚴(yán)文鴻.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]胎兒心電提取和胎心率變異分析算法研究[D]. 徐雯.杭州電子科技大學(xué) 2016
[4]基于非負(fù)矩陣分解的盲源分離算法在心電信號(hào)消噪中的研究[D]. 武健.太原理工大學(xué) 2014
[5]胎兒心電信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)半盲提取研究[D]. 李少華.重慶大學(xué) 2014
[6]基于非負(fù)矩陣分解的盲信號(hào)分離方法研究[D]. 黃雯雯.杭州電子科技大學(xué) 2013
[7]胎兒心電信號(hào)采集及基于盲信號(hào)理論的胎兒心電信號(hào)提取研究[D]. 譚越.華南理工大學(xué) 2012
[8]加稀疏約束的非負(fù)矩陣分解[D]. 張宇飛.大連理工大學(xué) 2010
[9]心電信號(hào)的去噪與QRS波檢測(cè)算法研究[D]. 劉剛.昆明理工大學(xué) 2009
[10]基于改進(jìn)ICA算法和小波變換的胎兒心電信號(hào)提取方法研究[D]. 趙淼.東北大學(xué) 2009
本文編號(hào):3399293
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