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基于小波变换的ECG信号的特征提取与数据压缩

心血管疾病是当今危害人类健康的主要疾病之一。随着心电生理学研究的开展和深入,心电图检查已经是目前临床上诊断心血管疾病的重要手段,而其中心电图的QRS波群包含了许多病理信息,它的分析与检测,对于提高心率失常监护和动态心电图分析等系统的性能能起到很大的作用。因此,对QRS波群的检测一直是心电(ECG)分析中的研究热点,其中关键的问题是如何准确的检测出R波,并进行特征提取以及如何对数据进行压缩存储,以便于进行数据传输。本课题就是针对这一问题,利用小波变换的相关理论,对心电信号特征点检测和特征提取算法以及心电数据压缩的相关算法展开的研究。本文在总结前人工作以及对小波变换理论深入了解的基础上,首先对心电信号的相关知识、小波变换理论的基本概念、应用和现状进行了研究和讨论,通过分析和比较信号处理当中经常使用的几种小波,结合心电信号的特点选定合适的小波函数。然后利用小波变换理论对现有的ECG信号进行分析研究,主要针对噪声的滤除、R波的检验及特征  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

ECG信号处理与数据压缩

心血管疾病是当今危害人类健康的主要疾病之一,心电图检查是临床上诊断心血管疾病的重要方法,利用计算机对ECG进行自动准确的分析一直是国内外学者所关注的课题,QRS波检测则是ECG自动分析中最基本的问题,是诊断心率失常的最重要依据。影响QRS波检测的因素主要是干扰,如何消除干扰,提高QRS波检测的准确率一直是ECG信号分析中的难点。另一方面,对于一些重症患者,需要对其心电信号进行长时间的监测记录,比如24小时,这时的数据量非常大,为了减少其所占存储空间,需要对采集来的数据进行压缩,以提高存储空间的利用率。本课题是小波变换在心电信号特征提取中的应用研究,它是小波变换在心电信号处理领域一个重要应用。结合目前在心电自动分析中实际应用,在心电QRS波段的检测和识别、检测出R波以后对心电信号的完全重建和去噪重建以及心电数据压缩方面做了有益的探讨。首先,借鉴前人用一阶微分小波检测QRS波的经验,依据双通道滤波器组的网络结构,设讨一组双正交样条小...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

基于改进的JPEG2000算法的二维心电信号压缩

随着现代化医疗设备的增加,医学数据量激增。为了减少存储量和有利于数据传输,需要在不损失诊断信息的前提下对原始数据进行压缩。特别是随着计算机在心脏病诊断,监护等领域的广泛应用和心电图数量的日益增长,数据压缩技术自本世纪六十年代开始应用于心电图领域,并不断得到发展。心电(Electrocardiogram,ECG)数据压缩可减少传送ECG数据所需的信道带宽和传送时间,减小用于存贮ECG数据的空间。基于小波变换的压缩算法在图像及信号压缩领域得到了广泛的应用。小波变换用于信号编码的基本思想就是把信号进行多分辨率分解,分解成不同频率的近似系数和细节系数,然后再对分解后的系数进行编码。系数编码是小波变换用于压缩的核心,压缩的实质是对系数的量化压缩。采用何种策略对小波变换后的数据进行处理仍是信号压缩领域的一个研究热点。本论文在JPEG2000编码算法的基础上,通过引入提升小波变换,自相关函数运算,改进编码的上下文关系等措施,提出了一种新的二维...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

第三军医大学
第三军医大学

移动式远程心电监护近无损心电数据压缩方法的研究

本文从近无损心电数据压缩出发,基于小波变换,研究了心电信号消噪、特征波形检测和基于感兴趣区域的近无损心电数据压缩方法。心电信号消噪和特征波形检测既是移动式远程心电监护终端必要的信号处理过程,也为基于感兴趣区域的近无损心电数据压缩提供了所需的信息。因而本研究涉及了移动式远程心电监护终端主要的信号处理过程。本文提出的心电信号消噪算法充分利用心电信号在其小波变换上表现出来的时频分布特征,生成各个尺度的空域滤波器,结合3σ滤波方法,达到了良好的消噪效果。基于小波变换的特征波形检测算法利用了小波变换的多分辨分析特性,结合移动窗口积分、3σ滤波等抗干扰手段,通过检测模极大值对及其过零点来确定特征点的位置。相对于传统和已有的方法来说,最主要的特点就在于较大程度地避免了高频噪声和基线漂移的影响,获得了较高的特征波形检测准确率。基于感兴趣区域的近无损心电数据压缩算法,通过保留与感兴趣区域重构相关的系数,而对非感兴趣区域的系数进行大比例的压缩,并对...  (本文共95页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

基于小波包技术的心电信号特征提取与数据压缩

心血管疾病作为当今危害人类健康的主要疾病之一,日益受到人们的重视。一方面,病人希望能及时准确的得到心电检测结果,另一方面,病人需要24小时全天候的监护。这就要求有正确有效的心电检测技术对心电进行处理,并且能够实现对心电数据的高性能压缩。本文首先通过数学形态学进行心电信号的预处理,滤除噪声干扰。而后借助小波变换多分辨率分析的优势,提出了融合多尺度心电子带信号的模糊测度R波定位方法。在完成R波定位之后,本文针对Q、S波在小波子带上的分布特点,利用Marr小波具有消卷积作用的特点,将Q、S波的特征集中反映在第3尺度细节。利用上述结果,将QRS波群从时域心电信号中剪除,将剩余的心电通过小波变换,得到P、T波特征位置点被明显加强的子带信号。最后,利用所有被提取的特征点信息,构造反映心电波形特征的特征向量。在实现心电数据的压缩方面,本文首先尝试了心电图的小波零树编码算法,在实践中证明该方法的有效性。而后致力于将小波变换转入到小波包变换,以期...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

长春理工大学
长春理工大学

基于小波变换的心电信号处理与识别系统

心电信号(ECG)作为诊断心血管疾病的重要依据,其分析与处理的好坏对临床诊断有着重要的意义。本文在系统研究心电信号处理技术的基础上,利用小波变换的多尺度、多分辨率特性对ECG的处理与识别进行分析研究;利用VC++6.0编译环境开发ECG处理与识别分析系统,实现了ECG信号预处理、波形识别、特征参数检测等功能,该系统对读入的ECG信号经分析处理后可做出简单的诊断报告。本文采用小波分解重构法、阈值法及两种方法相结合对ECG进行滤波处理取得了很好的预处理效果;基于小波变换检测信号突变点的原理,对ECG波形的识别进行算法设计,使得QRS波群的识别率达到了98.75%;在完成对心电特征参数(时间、幅值)测定的同时,对正常的与心率失常的ECG建立分析模型,并采用MIT-BIH数据进行仿真验证取得了较好效果。为便于系统信号存储,本课题还对小波数据压缩算法进行分析研究。与传统经典滤波器处理相比,利用小波变换对ECG进行处理分析大大改善了ECG波...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>