可穿戴式心电采集与处理方法的研究

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1、中图分类号TP391论文编号100601543]7学科分类号520.6099密级mTIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文S.DISSERTATION可穿戴式心电采集与处理方法的研究StudyofWearableECGAcquisitionuandProcessingMethods•一级学科：计算机科学与技术计算机应用技术学科专业：作者姓名：1孟娇指导教师：郑刚教授.天津理工大学研究生部二〇一四年十二月牡剞性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的研宂成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含

2、其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的料料。与我一同工作的同忐对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者答名：答孛日期：年士月厂q学隹论文敕权使用校权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大孝可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。^(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位抡x作者荟名：_导师答名：答

3、孛日期：妙濟3月&q筌孛q期：年I月&日分类号：TP391520.6099密级：天津理工大学研究生学位论文可穿戴式心电采集与处理方法的研究(申请硕士学位)学科专业：计算机应用技术研究方向：智能信号与智能处理作者姓名：孟妍指导教师：郑刚2014年12月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegreeStudyofWearableECGAcquisitionandProcessingMethodsByMengYanSupervisorZhengGangDecember2014摘要在

4、家庭健康监护中，穿戴式心电监测设备可以方便的穿在用户身上，而不影响其正常的生活，对用户的心脏进行长时间的连续监测，有效地在用户的疾病危险期中提供重要的心电信号依据，为医务人员的快速、准确诊断心脏病症带来诸多便利之处。本文针对目前传统心电采集设备的不可移动性以及传统粘性电极的致敏性，应用可穿戴计算的方法，制作可穿戴心电采集与分析系统。通过研究电极材料、电极放置位置、心电数据的传输和存储方式、穿戴服装的舒适度方面等深入研究了穿戴式心电采集的属性，制作了可穿戴式心电采集设备。解决了可穿戴式采集中信号质量可靠性、数据处理易操作性、佩戴舒适性等问题，并且对采集到的心电信

5、号进行了分析、处理和评价。研究首先做了大量的不同电极的采集对比实验，特别针对传统的AgCl电极。确定了织物电极的有效性。为了进一步提高可穿戴式心电采集信号的质量，本文对织物心电电极进行了改进，在研究了信号放大原理的基础上，设计并制作了插入式织物电极，将信号放大与织物电极的传导特性充分融合。通过实验证明采集质量有明显提高，特在波形形态上验证了可穿戴心电采集设备的可用性。为了滤除心电信号中的噪声干扰，本文通过深入研究心电波形滤波以及波形分析方法进，探究了心电信号噪音的产生原因，比较了不同的去噪方法，完成了对比实验。并且提出了用于心电信号质量评价的架构，将R波和QR

6、S波检测、R波提前率的检测、Lorenz散点图的绘制、QS间期波形分类作为评价指标，同时引入了ECG波形叠加通道法，共同评价可穿戴心电采集设备获得的心电信号质量。实验表明使用插入式织物电极的可穿戴式心电采集设备具有较好的舒适性，信号波形的质量达到传统电极的采集质量。心电信号的采集方式向可穿戴方向发展，旨在将心电诊断推向个人，特别是老年人，而采集后的心电分析和诊断更是此项成果应用的重要一环，也是别的心电检查个人化的瓶颈。因此建立基于计算机辅助心电分析系统与医生诊断的有机结合或可成为此项研究向应用发展的契机。关键词：心电信号采集可穿戴计算织物电极插入式织物电极心电

7、波形分析AbstractInthefamilyhealthcareenvironment，thewearableECGmonitoringequipmentiseasytowearingontheuser，anddoesnotaffectuser’snormallife，italsocandocontinuouslymonitoringoftheuser’sheartforalongtime.ItbringsmanyadvantagestoeffectivelyprovideimportantbasisofECGsignalsinthedangertimeof

8、theuser'sdiseasefor