ECG去噪和R波檢測的算法研究
發(fā)布時間:2021-11-28 09:48
心電圖(Electrocardiograph,ECG)是利用心電圖機記錄心臟跳動周期所產(chǎn)生電信號變化的一種圖形技術(shù),可以用來記錄人體正常心臟的電活動以及診斷各種心臟疾病。然而在采集過程中心電信號經(jīng)常會受到各種干擾,故心電信號去噪處理和特征波形的檢測一直是醫(yī)學(xué)信號處理領(lǐng)域的研究熱點。本文基于心電信號去噪處理和R波檢測的研究現(xiàn)狀,對常用的心電信號去噪算法和R波檢測算法加以研究和改善,并通過仿真實驗獲得了較好的結(jié)果。本文主要工作如下:(1)首先介紹了心電信號的產(chǎn)生機理、基本組成部分及其各個特征波形、波段包含的參數(shù)指標(biāo)所代表的生理意義,還有心電信號受到的干擾噪聲類型。心電信號是一種隨機性強、幅值微弱、信噪比低的生理信號,在采集期間,心電信號極易受到心電圖機、電極連接以及病人自身的運動偽跡等因素的影響,從而引入噪聲干擾,這些常見的噪聲主要包括了肌電噪聲、工頻噪聲和基線漂移等。(2)根據(jù)各類噪聲的不同性質(zhì),對不同的噪聲采取不同的去噪處理方法。針對基線漂移的去除,本文給出了一種數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和希爾伯特振動相結(jié)合的算法,首先通過改進(jìn)的形態(tài)學(xué)開、閉運算分離QRS波群,保留含有基線漂移的P波和T波,然后利用希...
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 心電信號去噪處理及R波檢測的研究現(xiàn)狀
1.2.1 心電信號去噪算法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 心電信號R波檢測算法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文工作的主要內(nèi)容
1.4 本文研究內(nèi)容與組織機構(gòu)
第二章 心電信號的基礎(chǔ)理論及噪聲特性
2.1 心電信號的產(chǎn)生機理
2.2 心電信號的特點及噪聲特性
2.3 MIT-BIH心電數(shù)據(jù)庫
2.4 本章小結(jié)
第三章 濾除基線漂移的算法研究
3.1 傳統(tǒng)數(shù)字濾波器方法
3.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)
3.2.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的概念
3.2.2 ECG形態(tài)學(xué)濾波原理
3.3 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和希爾伯特振動的去除基漂算法
3.3.1 形態(tài)學(xué)方法的改進(jìn)
3.3.2 希爾伯特振動(HVD)算法
3.4 實驗結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 濾除工頻、肌電噪聲的算法研究
4.1 小波變換
4.2 小波閾值去噪法
4.3 基于集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和小波新閾值的去噪算法
4.3.1 集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解階段
4.3.2 改進(jìn)的閾值法去噪
4.4 實驗結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 R波檢測算法研究
5.1 Pan & Tompkins的差分閾值算法
5.2 基于小波變換的R波檢測算法
5.3 基于香農(nóng)能量包絡(luò)的R波檢測算法
5.3.1 去噪預(yù)處理階段
5.3.2 提取香農(nóng)能量包絡(luò)
5.3.3 R波檢測階段
5.3.4 R波定位階段
5.4 實驗結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電特征提取[J]. 顏昊霖,安勇,王宏飛,牟榮增. 計算機工程與設(shè)計. 2017(04)
[2]基于自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的QRS波聚類方法[J]. 孫括,王云峰,徐靜波,張海英. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(02)
[3]現(xiàn)代數(shù)字信號處理的應(yīng)用和發(fā)展前景[J]. 胡泊. 信息系統(tǒng)工程. 2017(02)
[4]平穩(wěn)小波變換和新閾值函數(shù)用于心電信號去噪[J]. 張金玲,鄭鑫. 北京郵電大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]《中國心血管病報告2015》要點解讀[J]. 隋輝,陳偉偉,王文. 中國心血管雜志. 2016(04)
[6]心電信號工頻干擾數(shù)字濾波方法比較研究[J]. 何伶俐,王宇峰,祝元仲,何汶靜. 電子設(shè)計工程. 2016(13)
[7]基于新形勢下的數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展研究[J]. 李鵬. 電子測試. 2016(06)
[8]改進(jìn)的三次樣條插值心電基線漂移濾波法[J]. 萬相奎,唐文普,張賴,武明虎. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2016(02)
[9]基于EMD算法的心電信號基線漂移去除方法研究[J]. 張喜紅,王玉香. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[10]基于小波的自適應(yīng)濾波器對心電信號的去噪[J]. 肖倩. 沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
博士論文
[1]心電信號自動分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季虎.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于EMD的心電信號去噪方法研究及實現(xiàn)驗證[D]. 張磊磊.重慶郵電大學(xué) 2016
[2]心電信號R波識別系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 艾娉婷.吉林大學(xué) 2015
[3]基于流形學(xué)習(xí)的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障檢測技術(shù)研究[D]. 王濤.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]基于小波變換的心電信號預(yù)處理及特征參數(shù)檢測方法研究[D]. 楊守祥.蘭州理工大學(xué) 2014
[5]心電信號處理算法與應(yīng)用的研究[D]. 谷蓉.南京郵電大學(xué) 2014
[6]ECG預(yù)處理與QRS波群檢測技術(shù)研究[D]. 馬玉潤.蘭州大學(xué) 2013
[7]基于小波變換的心電信號奇異性的檢測分析研究[D]. 魏阿妮.陜西師范大學(xué) 2012
[8]心電信號的預(yù)處理及R波檢測的研究[D]. 王金亮.山東大學(xué) 2011
本文編號:3524201
【文章來源】:安徽大學(xué)安徽省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 心電信號去噪處理及R波檢測的研究現(xiàn)狀
1.2.1 心電信號去噪算法的研究現(xiàn)狀
1.2.2 心電信號R波檢測算法的研究現(xiàn)狀
1.3 本文工作的主要內(nèi)容
1.4 本文研究內(nèi)容與組織機構(gòu)
第二章 心電信號的基礎(chǔ)理論及噪聲特性
2.1 心電信號的產(chǎn)生機理
2.2 心電信號的特點及噪聲特性
2.3 MIT-BIH心電數(shù)據(jù)庫
2.4 本章小結(jié)
第三章 濾除基線漂移的算法研究
3.1 傳統(tǒng)數(shù)字濾波器方法
3.2 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)
3.2.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的概念
3.2.2 ECG形態(tài)學(xué)濾波原理
3.3 基于數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)和希爾伯特振動的去除基漂算法
3.3.1 形態(tài)學(xué)方法的改進(jìn)
3.3.2 希爾伯特振動(HVD)算法
3.4 實驗結(jié)果與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 濾除工頻、肌電噪聲的算法研究
4.1 小波變換
4.2 小波閾值去噪法
4.3 基于集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和小波新閾值的去噪算法
4.3.1 集合經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解階段
4.3.2 改進(jìn)的閾值法去噪
4.4 實驗結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 R波檢測算法研究
5.1 Pan & Tompkins的差分閾值算法
5.2 基于小波變換的R波檢測算法
5.3 基于香農(nóng)能量包絡(luò)的R波檢測算法
5.3.1 去噪預(yù)處理階段
5.3.2 提取香農(nóng)能量包絡(luò)
5.3.3 R波檢測階段
5.3.4 R波定位階段
5.4 實驗結(jié)果與分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 論文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心電特征提取[J]. 顏昊霖,安勇,王宏飛,牟榮增. 計算機工程與設(shè)計. 2017(04)
[2]基于自組織神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的QRS波聚類方法[J]. 孫括,王云峰,徐靜波,張海英. 傳感器與微系統(tǒng). 2017(02)
[3]現(xiàn)代數(shù)字信號處理的應(yīng)用和發(fā)展前景[J]. 胡泊. 信息系統(tǒng)工程. 2017(02)
[4]平穩(wěn)小波變換和新閾值函數(shù)用于心電信號去噪[J]. 張金玲,鄭鑫. 北京郵電大學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]《中國心血管病報告2015》要點解讀[J]. 隋輝,陳偉偉,王文. 中國心血管雜志. 2016(04)
[6]心電信號工頻干擾數(shù)字濾波方法比較研究[J]. 何伶俐,王宇峰,祝元仲,何汶靜. 電子設(shè)計工程. 2016(13)
[7]基于新形勢下的數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展研究[J]. 李鵬. 電子測試. 2016(06)
[8]改進(jìn)的三次樣條插值心電基線漂移濾波法[J]. 萬相奎,唐文普,張賴,武明虎. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2016(02)
[9]基于EMD算法的心電信號基線漂移去除方法研究[J]. 張喜紅,王玉香. 重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(02)
[10]基于小波的自適應(yīng)濾波器對心電信號的去噪[J]. 肖倩. 沈陽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(06)
博士論文
[1]心電信號自動分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 季虎.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于EMD的心電信號去噪方法研究及實現(xiàn)驗證[D]. 張磊磊.重慶郵電大學(xué) 2016
[2]心電信號R波識別系統(tǒng)的設(shè)計[D]. 艾娉婷.吉林大學(xué) 2015
[3]基于流形學(xué)習(xí)的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)故障檢測技術(shù)研究[D]. 王濤.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]基于小波變換的心電信號預(yù)處理及特征參數(shù)檢測方法研究[D]. 楊守祥.蘭州理工大學(xué) 2014
[5]心電信號處理算法與應(yīng)用的研究[D]. 谷蓉.南京郵電大學(xué) 2014
[6]ECG預(yù)處理與QRS波群檢測技術(shù)研究[D]. 馬玉潤.蘭州大學(xué) 2013
[7]基于小波變換的心電信號奇異性的檢測分析研究[D]. 魏阿妮.陜西師范大學(xué) 2012
[8]心電信號的預(yù)處理及R波檢測的研究[D]. 王金亮.山東大學(xué) 2011
本文編號:3524201
本文鏈接:http://www.sikaile.net/linchuangyixuelunwen/3524201.html
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