一种基于LabVIEW8.2提取ECG特征点的新方法

2011-10-08 23:26:33来源: 互联网

1、引言

    目前的心电图(ECG)还主要依赖于人工读图,而且对相关人员所具备的专业知识水平要求很高。在计算机自动分析识别方面,虽有研究但技术尚不成熟[1],对心电波形的自动识别还不准确,使得计算机自动诊断心电图还未能有效应用于临床[2],[3]。在ECG信号的自动识别领域,有关P-QRS-T各波(群)的识别已经有很多研究成果,如可变阈值法[3]、自适应阈值的方法[4]、差分阈值法[5]、模板匹配法[6]、小波变换法[7,8]、神经网络法[8]等。这些方法各有所长,但还没有一种堪称完美。在数据分析过程中,这些方法都要对时域内包括噪声在内的所有信号样本点进行检测、判别。

2、LabVIEW8.2中Waveform Peak Detection VI简介

    在LabVIEW8.2中,新增了一个功能强大的“Waveform Peak Detection VI”,这一VI的功能是检测出输入波形中设定阈值范围内的所有波峰点(Peak)或波谷点(Valley)。该VI如图1所示。

    图1 LabVIEW8.2中的Waveform Peak Detection.vi

    在该VI的输出中,包含了以下重要信息:

 1)所有波峰/波谷点的幅值(Amplitudes);
 2)所有波峰/波谷点的二阶导数(2nd Derivatives);
 3)所有波峰/波谷点的位置索引(在波形数据序列中的序号);
 4)找到的波峰/波谷点总数。

    这些数据均以数组的形式同时输出,相互对应,提供用户直接使用。

3、使用Waveform Peak Detection VI检测ECG特征点的方法

3.1 信号波形特征点的提取依据

    如果同时使用两个Peak Detection VI,将给定的阈值条件分别设定为:

             VI1:大于零的波峰(Peak/Valley=Peak,Threshold>0 ),
             VI2:小于零的波谷(Peak/Valley= Valley,Threshold<0 )。

    则在该VI的输出序列中,就包含了所有的大于零的波峰点和小于零的波谷点,方法如图2所示。

图2 Waveform Peak detection VI 抽取输入波形的波峰/波谷点示意图

    对于一段正常典型的心电波形来说,经该VI处理后的结果,可形象地用图3表示出来。


图3 标准ECG波形经Waveform Peak detection VI 处理的前后对比图

    当然,对于实际的ECG信号,不可避免地会存在干扰和漂移,很显然,这不会影响到PQRST各特征点的正确抽取,只不过,对于存在干扰、漂移的ECG,经Peak Detection VI输出的点序列中,不仅包括需要的特征点部份,而且还包括那些干扰波的波峰点和波谷点,此时应加以区分。

    根据正常ECG的特点,R峰点特征最为突出,具体表现为:

        1 幅值最大
            2 波形最尖锐

    所以,可以在经VI提取出的点序列数组中,以幅值最大值或二阶导数最小值为判别依据来认定为R峰点。

[1] [2]

关键字:LabVIEW  ECG特征点

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/1008/article_3647.html
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