一种实时的单导联心电R波检测方法与流程

技术特征：
1.一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1，原始心电数据预处理；步骤s2，将预处理信号以数据段形式输入r波检测模块；步骤s3，r波检测模块对数据段信号分析，计算得到r波位置信息。2.根据权利要求1所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s1包括以下步骤：步骤s11，去除原始心电信号的基线漂移；步骤s12，去除原始心电信号的工频干扰；步骤s12，去除原始心电信号的高频毛刺噪声。3.根据权利要求1所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s3包括以下步骤：步骤s31，采用缓存机制存储上一时刻输入的数据段内容；步骤s32，分离qrs波高频分量；步骤s34，基于qrs波高频分量分析信号的r波信息。4.根据权利要求3所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s31包括以下步骤：步骤s311，算法初始化时创建一个两倍数据段长度的队列，队列中数据置零；步骤s312，有数据段输入r波检测模块时将其添加到队列，并同时从队列中清除一个数据段。5.根据权利要求3所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s32包括以下步骤：步骤s321，使用队列中第一个数据段的后端数据对第二个数据段的前端进行扩展以形成新数据段；步骤s322，基于特定的fir低通滤波器滤除新数据段的高频分量；步骤s323，将了滤波前的数据段与滤波后的低频数据段做差，得到qrs波的高频分量；步骤s324，重复步骤s311和步骤s312，再次创建并维护一个队列，用来存储当前时段与上一时段的qrs波高频分量。6.根据权利要求3所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s3还包括步骤s33，所述步骤s33包括以下步骤：步骤s331，遍历qrs波的高频分量，当为信号段起始点时，判断标志位为1，分情况处理；步骤s332，若标志位为0，进行一般的r波检测操作，判断该点幅值和与上一个r波的距离是否符合标准，若该点符合标准，暂停遍历，将该点设为候选点，进行下一步操作；步骤s333，计算该点当前位置之后的0.6倍平均rr间距是否超出该高频分量的范围，若超出计算当前位置到末尾的最大值，并记录坐标a，并设定标志位为1，分情况处理；步骤s334，若该点当前位置之后的0.6倍平均rr间距未超出该高频分量数据段的范围，计算该范围内的最大值坐标，判断是否与当前位置一致；分情况处理；步骤s335，若当前位置与最大值坐标一致，该点为r波位置，更新自适应系数；步骤s336，在当前检测出r波位置的基础上后移上一次0.6倍平均rr间距的距离继续遍历。
7.根据权利要求6所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s331包括以下步骤：步骤s3311，判断标志位为1；步骤s3312，将qrs波高频分量队列中的新旧两个数据段拼接，检测从上段数据记录坐标a到之后0.6倍平均rr间距的范围内的最大值；步骤s3313，跳转到步骤s335，标志位设0。8.根据权利要求6所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s333包括以下步骤：步骤s3311，当前位置之后的0.6倍平均rr间距是超出该高频分量的范围，记录坐标a；步骤s3312，标志位设为1；步骤s3313，将当前位置设为数据段末尾，结束当前数据段遍历。9.根据权利要求6所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s334包括以下步骤：步骤s3341，判断当前位置与最大值位置不一致；步骤s3342，基于两个位置生成qrs模板；步骤s3343，分别计算这两个qrs模板与自适应qrs模板的误差；步骤s3344，若当前位置的qrs模板误差小于最大值位置的误差，且rr间隔更接近平均的rr间隔，则该点为r峰的位置，更新自适应系数，跳转到步骤s336；步骤s3345，若当前位置的qrs模板误差大于最大值位置的误差，设定当前位置为最大值位置，跳转到步骤s33。10.根据权利要求6所述的一种实时的单导联心电r波检测方法，其特征在于，所述步骤s335包括以下步骤：步骤s3351，判断当前位置与最大值位置一致；步骤s3352，将符合一定标准的rr间隔加入自适应rr间隔列表；步骤s3353，将符合一定标准的r波峰值加入自适应r波峰值列表；步骤s3354，将该点所对应的qrs模板以0.1倍加到自适应模板上，并归一化自适应模板。

技术总结
本发明公开了一种实时的单导联心电R波检测方法，该方法首先基于数字信号处理技术分别对信号进行去除基线漂移、工频干扰以及高频毛刺噪声的处理，再由数据段形式交由R波检测主模块中的一个特定的FIR低通滤波器提取信号中的低频分量并与原信号做差。该差值中含有清晰的QRS波分量且噪声干扰少，具有更强的抗噪声能力，之后基于此进行R波检测。该模块中具有三个自适应系数，包括自适应QRS模板、自适应RR间隔列表，自适应R波峰值列表，通过对这三个系数的使用以有效避免漏检和错减的情况。除滤除“基线漂移”、“工频干扰”以及“高频毛刺噪声”的处理操作之外，该R波检测方法的输出延时约等于输入信号段的时间长度，具有良好的实时性和鲁棒性。鲁棒性。鲁棒性。


技术研发人员：赵仲明 刘知青 袁超
受保护的技术使用者：广州市康源图像智能研究院
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2021/10/19