一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法
【專利摘要】一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，涉及脈搏數(shù)據(jù)采集【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明為了抑制在采集脈搏數(shù)據(jù)過程中，人體呼吸和體動(dòng)、腕部肌肉短時(shí)顫動(dòng)以及電磁干擾等引起脈搏波出現(xiàn)基線漂移、毛刺和畸變。包括下列步驟：串口參數(shù)設(shè)置；設(shè)置放大級(jí)別；設(shè)置基線位置；設(shè)置采樣頻率；發(fā)送啟動(dòng)采樣指令；當(dāng)緩沖區(qū)存在數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基線漂移、毛刺及畸變處理，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)處理。采用串口通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)脈搏數(shù)據(jù)在不同需求下的采集，并通過一定的方法對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理改善脈搏波的基線漂移、毛刺和畸變等現(xiàn)象，最后將脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理。
【專利說明】一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種脈搏數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理方法，涉及脈搏數(shù)據(jù)采集【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]脈搏數(shù)據(jù)的采集與分析在現(xiàn)代疾病分析及診斷系統(tǒng)(如中醫(yī)脈象、心血管功能檢測(cè)、妊高征檢測(cè)等系統(tǒng))中被廣泛采用。脈搏數(shù)據(jù)的質(zhì)量直接影響診斷結(jié)果，因此真實(shí)正確的脈搏數(shù)據(jù)獲取至關(guān)重要。影響脈搏數(shù)據(jù)采集質(zhì)量因素包括兩個(gè)方面:(I)電子元件及硬件電路(敏感元件，調(diào)理電路等)，受加工制造技術(shù)及元件性能影響；(2)脈搏數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理方法。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)條件下，改善因素(I)相對(duì)困難，技術(shù)更新周期相對(duì)緩慢，所以脈搏處理及預(yù)處理方法對(duì)提高脈搏數(shù)據(jù)采集精度是最有效最直接。
[0004]在實(shí)際采集脈搏數(shù)據(jù)過程中，人體呼吸和體動(dòng)都會(huì)使脈象的基線出現(xiàn)漂移；脈象信號(hào)是微弱的生理信號(hào)，受其它設(shè)備的電磁干擾，高頻噪聲疊加在脈搏波上猶如毛刺；電源電壓的波動(dòng)會(huì)引起脈搏波比較大的畸變；腕部肌肉短時(shí)顫動(dòng)等都會(huì)引起脈搏波出現(xiàn)基線漂移、毛刺和畸變等。因此對(duì)脈搏數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行預(yù)處理，以抑制這些干擾是很有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種脈搏數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理方法，以抑制在采集脈搏數(shù)據(jù)過程中，人體呼吸和體動(dòng)、腕部肌肉短時(shí)顫動(dòng)以及電磁干擾等引起脈搏波出現(xiàn)基線漂移、毛刺和畸變。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是:
[0007]所述脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法用于處理通過脈搏傳感器采集的并存在緩沖區(qū)的脈搏數(shù)據(jù)，所述方法包括如下步驟:
[0008]步驟一、對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行基線漂移處理，采用中值濾波器抑制基線漂移；
[0009]步驟二、對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行毛刺處理，采用巴特沃斯低通濾波器抑制毛刺；
[0010]步驟三、對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行畸變處理，采用50Hz帶阻濾波器抑制交流電源干擾。
[0011]采用中值濾波器抑制基線漂移的過程為:
[0012]中值濾波的基本原理是把數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)各點(diǎn)值的中值來代替:
[0013]設(shè)χ = {χ(1) χ (2)…x(L)}是一段長(zhǎng)L的實(shí)數(shù)序列，表示脈搏數(shù)據(jù)信號(hào)；x的加邊/[目號(hào) χ = {x(-k+l) χ (~k+2)...χ (~k+L)}滿足:
【權(quán)利要求】
1.一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，所述方法用于處理通過脈搏傳感器采集的并存在緩沖區(qū)的脈搏數(shù)據(jù)，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 步驟一、對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行基線漂移處理，采用中值濾波器抑制基線漂移； 步驟二、對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行毛刺處理，采用巴特沃斯低通濾波器抑制毛刺； 步驟三、對(duì)脈搏數(shù)據(jù)進(jìn)行畸變處理，采用50Hz帶阻濾波器抑制交流電源干擾。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，其特征在于:采用中值濾波器抑制基線漂移的過程為: 中值濾波的基本原理是把數(shù)字序列中一點(diǎn)的值用該點(diǎn)的一個(gè)領(lǐng)域內(nèi)各點(diǎn)值的中值來代替: 設(shè)χ = Ix(I) χ (2)…x(L)}是一段長(zhǎng)L的實(shí)數(shù)序列，表示脈搏數(shù)據(jù)信號(hào)；X的加邊信號(hào)χ = {x (-k+1) χ (-k+2)…χ (-k+L)}滿足:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，其特征在于:采用巴特沃斯低通濾波器抑制毛刺的過程為: 巴特沃斯低通濾波器的幅度平方函數(shù)定義為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，其特征在于:采用50Hz帶阻濾波器抑制交流電源干擾的過程為: 設(shè)計(jì)一巴特沃斯數(shù)字帶阻濾波器:
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種脈搏數(shù)據(jù)的預(yù)處理方法，其特征在于:采集的脈搏數(shù)據(jù)之間以字符’ \n’隔開。
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK104027095SQ201410293271
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)