脉搏信号峰值检测算法的研究

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1、脉搏信号峰值检测算法的研究1摘要:在无监督状态下,釆集的脉搏信号中通常存在干扰段,应川现有的脉搏信号分析方法,会严重影响岱号特征检测的正确性和可信度。木文针对传统幅度阈值法在脉搏信号峰值检测屮所存在的问题,同时为了避免脉搏信号屮的干扰段対信号分析所带來的风险,捉出基于动态阈值的脉搏信弓峰值检测方法。采用动态差分阈值提取脉搏信号峰值,并在其提取过程小依据阈值适时应用符号化信号近似匹配的方法检测脉搏信号干扰段。通过对视觉疲劳实验过程中采集的脉搏信号进行分析,结果农明,该方法能准确地提敢脉搏匸波位置和脉搏峰值,效果明显优于加统幅度阈值冰关键词:信息处理技术;脉搏信号;

2、幅度阈值;干扰段检测;动态差分阈值;中图分类号:TP391文献标识码:AStudyofpeak-detectionalgorithmsinpulsesignalAbstract:Acquiredpulsesignalusuallyhavesomeinterferencesegmentintheunsupervisedstates・Usingtraditionalpulseanalysismethodwillbringseriousinfluenceinaccuracyandreliabilityofpulsesignalfeaturedetection.Fort

3、hetraditionalthresholdalgorithmhavesomeprobleminpeakdetectionofpulsesignal,andatthesametime,inorderloavoidthisinterlerencesegmentofpulsesignalbringtheriskofanalysis,adynamicthresholdmethodwaspresentedtoextractthepeakofpulsewave・InextractionprocessSAXmatchingmethodwastimelyusedbythedi

4、fferenceandamplitudethresholdtodetectinterferencesegment・ThepulsesignalinVDTfatigueexperimentwereanalyzedbythismethod.Theresultsshowedthattheproposedmethodcanaccuratelyextractthepulsepeakandtheposition,Itisobviouslysuperiortothetraditionalmethod.Keywords:iniormationprocessing:pulsesi

5、gnal;amplitudethreshold;interferencedetection;dynamicdiflerencethreshold收稿日期:2012-12-13基金项目:国家自然科学基金项目(30670529):甘肃省自然科学基金项目(1014RJZA013).0引言脉搏波中蕴含了丰富的牛理、病理信息,通过对脉搏信号的检测对以推测人体的健康状况,其中所含信息具有很重要的应用价值⑴。而对采集到的脉搏信号进行有效的处理,从小提取诸如幅度、形状变化等有用信息是实现脉搏可靠诊断的关键[2】。在脉搏信号的分析中,峰值的提取则是信号时域特征提取和脉率变界性分析

6、的基础和关键,经过多年的努力和探索,人们总结出了一些提取脉搏信号峰值的方法其中经典的是幅度阈值法卩叫,幅度阈值法运算速度快,对时间较短且平稳的脉搏信号提取效果好。其缺点是对较长时间的脉搏信号,或者潮波波峰超过主波波峰的脉搏信号提取误差比较人。有研究者基于小波变换提取脉搏时域特征点⑸,取得了较好的效果,但该方法运算复杂,不利于实现实时分析。此外,在家居口然环境等无专业医护人员监轉状态下,实时采集的脉搏信号往往由于受到坏境的干扰而会出现干扰段,应用现有脉搏信号分析方法,会严重影响信号特征检测的正确性和可信度,在实时信号分析中对干扰段信号的检测能进一步提高脉搏信号分析

7、的可靠性。海涛等提出把脉搏波离散为符号序列比较字间距离以识别T扰脉搏波的方法⑹,但在信号分析屮全程使川该方法计算成本较髙。王郭维等捉出了基于多特征参数综合分析脉搏信号火真度的算法⑺,在脉搏波的异常识别中取得了较好的效果,但该方法在判断脉搏波波形失真的过程中需要利用心电信号R波峰值的位置作为分割脉搏波的标识,在单独的脉搏信号分析中无法实现。针对这些问题,木文提出动态并分阈值的方法來检测脉搏波的匸波峰值点,且在其提取过程中依据动态变化的幅度阈值适吋地应用[6]中提出的方法检测脉搏信号的干扰段,这两者的结合使用不仅可以较为快速地判断出脉搏信号屮的干扰段,而且可以有效提

8、高脉搏信号峰值检测的正确

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