心磁信號噪聲抑制中的信號選擇性平均方法技術

本發明專利技術涉及一種心磁信號噪聲抑制中的信號選擇性平均方法，其特征在于所述的方法基于模版匹配的方式，通過計算模版信號與被檢信號之間的相似系數，經閥值判斷剔除部分干擾周波進行平均，以實現可選擇信號平均。本方法的特點是利用模版匹配剔除信號中存在噪聲干擾或異常信號的周波，避免對平均信號結果引入不必要的噪聲引發信號失真，靈活度大，適用于實際采集心磁信號過程中遇到的各種干擾問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種，更確切地說，本專利技術涉及一種應用于心磁信號噪聲抑制的信號選擇性平均方法。
技術介紹
超導量子干涉器件(SuperconductingQuantum Interference Device, SQUID)是目前已知最靈敏的磁通傳感器，典型低溫超導SQUID的磁場靈敏度為3_5fT/sqrt (Hz)。作為SQUID的一個重要應用領域，經臨床研究證明，心磁系統在心臟疾病診斷、功能研究等方面有獨特的應用潛力[V. Pizzela etal, Supercond. Sc1. Technol. 14(2001)R79-R114。心磁系統采集獲得的信號包括有用信號及噪聲干擾，其中噪聲包括白噪聲、非白噪聲、外界環境干擾，以及一些來自信號本身的變化、局部信號異常等。經過預處理后，心磁信號所得的結果中仍然存在一些‘頑固’噪聲，如脈沖、隨機出現的擾動及局部顯著的信號毛刺等。為了消除這些干擾噪聲，多周期平均處理得到了廣泛地使用。平均是生物醫學信號處理過程中常用的提高周期或準周期信號質量的最常用方法之一，在心磁信號處理中被廣泛使用。在心磁信號平均處理中，通過采集同步心電信號，以心電信號的R峰為基準進行截斷平均。目前，最常用的方法主要是對全段信號進行平均處理，該方法使得這些頑固噪聲引入到最后的平均結果中，造成信號失真。除此之外還有聚類分析法DDiPietroPaolo, H-P Muller and S N Erne, Phys. Med.Biol. 50(2005) 2415-2426，它是將每一個信號段按照信號特征劃分為樹形結構，但是由于過于精細造成復雜度較大，效率較低。為此，探尋高效率、強實用性、易操作的心磁信號平均方法是本領域技術人員努力追求的目標之一，同時在實際應用和分析方面具有十分重要的意義，構筑成本專利技術的構思。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種，所提供的方法是一種在信號噪聲抑制中的信號選擇性平均方法，所述的方法基于模版匹配的方式，通過計算模版信號與被檢信號之間的相似系數，經閾值判斷剔除部分干擾周波進行平均，以實現可選擇信號平均。本專利技術所述的信號選擇性平均方法是(I)查找與待處理心磁信號對應的參考心電信號R峰，以對應心電信號R峰為基準，將心磁信號分割為各個獨立周波；進行心磁的單周波分段；(2)將待處理信號進行全平均處理，獲取的平均信號結果作為初級模版；(3)計算每一原始分段周波信號與初級模版之間的相似系數，與設定的初閾值進行比較，識別并剔除波形變化較大的周波段，將保留下來的周波段進行平均，獲得最終模版信號;相似系數Y代表兩者之間的相似程度，定義為y =1- δδ為差值系數，反映了當前信號與模版信號在各時間點上的形狀差異權利要求1.一種，其特征在于所述的方法基于模版匹配的方式，通過計算模版信號與被檢信號之間的相似系數，經閥值判斷剔除部分干擾周波進行平均，以實現可選擇信號平均。2.按權利要求1所述的方法，其特征在于具體步驟是(1)查找與待處理心磁信號對應的參考心電信號R峰，以對應心電信號R峰為基準，將心磁信號分割為各個獨立周波；進行心磁的單周波分段；(2)將待處理信號進行全平均處理，獲取的平均信號結果作為初級模版；(3)計算每一原始分段周波信號與初級模版之間的相似系數，與設定的初閾值進行比較，識別并剔除波形變化較大的周波段，將保留下來的周波段進行平均，獲得最終模版信號;(4)重復步驟(3)，模版匹配以最終模版代替初級模版獲取最終的平均心磁信號。3.按權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的相似系數Y代表兩者之間的相似程度，定義為Y =1- δδ為差值系數，反映了當前信號與模版信號在各時間點上的形狀差異4.按權利要求3所述的方法，其特征在于在波形識別過程中，相似系數對信號的幅度變化及波寬更為敏感，對于波形變化的識別能力更強。5.按權利要求2所述的方法，其特征在于設定的初閥值大小決定信號選擇剔除的程度，直接影響模版信號的優劣，采用相對閾值，定義為Gate = μ X Y mean, O ^ μ ^ I式中，Y m_為相似系數序列的均值，μ為強度因子，根據實際數據的情況進行選擇。6.按權利要求2所述的方法，其特征在于步驟(2)對待處理信號進行全平均處理即對應點疊加平均。全文摘要本專利技術涉及一種，其特征在于所述的方法基于模版匹配的方式，通過計算模版信號與被檢信號之間的相似系數，經閥值判斷剔除部分干擾周波進行平均，以實現可選擇信號平均。本方法的特點是利用模版匹配剔除信號中存在噪聲干擾或異常信號的周波，避免對平均信號結果引入不必要的噪聲引發信號失真，靈活度大，適用于實際采集心磁信號過程中遇到的各種干擾問題。文檔編號A61B5/0402GK102988041SQ20121046549公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日專利技術者劉明, 張樹林, 曾佳, 邱陽, 李華, 王永良, 孔祥燕, 謝曉明 申請人:中國科學院上海微系統與信息技術研究所本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種心磁信號噪聲抑制中的信號選擇性平均方法，其特征在于所述的方法基于模版匹配的方式，通過計算模版信號與被檢信號之間的相似系數，經閥值判斷剔除部分干擾周波進行平均，以實現可選擇信號平均。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉明，張樹林，曾佳，邱陽，李華，王永良，孔祥燕，謝曉明，
申請(專利權)人：中國科學院上海微系統與信息技術研究所，
類型：發明
國別省市：