CN103705234A - 动态心电信号数据中的检波方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动态心电信号数据中的检波方法和装置。所述方法包括：预处理原始动态心电信号数据；将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换；在形态变换输出的动态心电信号数据中根据所述第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在所述得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波；所述第一阈值和第二阈值将根据预设时间内的原始动态心电信号数据进行更新。所述装置包括：预处理模块、形态变换模块和搜索模块。采用本发明能消除使用单一的阈值所造成的动态心电信号数据中伪差误判。

Description

动态心电信号数据中的检波方法和装置

技术领域

本发明涉及信号处理技术，特别是涉及一种动态心电信号数据中的检波方法和装置。

背景技术

心电采集设备的佩戴者将在正常生活下连续24小时甚至于更长的时间进行心电信号的记录，以得到动态心电信号数据，进而借助计算机对动态心电信号进行处理。

由于佩戴者并不可能是静止不动的，因此常常使得心电采集设备所进行的心电信号记录受到各种干扰，造成伪差存在于动态心电信号数据中。例如，佩戴者走路、爬楼梯、提重物甚至于睡眠都不可避免地接触或者拉扯心电采集设备的导联线，从而由此产生的干扰将引起的伪差将带来心电描迹线的起伏，甚至于湮没正常的心电信号。

由于存在着伪差的心电信号中常常包含着有价值的心电信息，因此，常常对记录心电信号所得到的动态心电信号数据消除伪差，例如，识别动态心电信号数据中存在的伪差，以消除识别的伪差。

传统的伪差识别算法大都采用单一的阈值来判断动态心电信号数据中是否存在伪差，但是，由于人体的运动具有多样性，例如，包括了爬楼梯、散步、慢跑和起卧等动作，因此将导致心电电极片与人体表面接触的紧密程序的变化过程也是多样的，相应的，动态心电信号数据中所含的伪差形态也是多种多样的，使用单一的阈值将造成动态心电信号数据中伪差的误判。

发明内容

基于此，有必要针对使用单一的阈值造成了动态心电信号数据中伪差的误判的技术问题，提供一种能消除使用单一的阈值所造成的动态心电信号数据中伪差误判的动态心电信号数据中的检波方法

此外，还有必要提供一种能消除使用单一的阈值所造成的动态心电信号数据中伪差误判的动态心电信号数据中的检波装置。

一种动态心电信号数据中的检波方法，包括如下步骤：

预处理原始动态心电信号数据；

将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换；

在形态变换输出的动态心电信号数据中根据所述第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在所述得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波；

所述第一阈值和第二阈值将根据预设时间内的原始动态心电信号数据进行更新。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对所述第一阈值和第二阈值进行计时以得到对应的更新间隔时间；

判断所述第一阈值和第二阈值是否达到更新周期，若是，则获取预设时间内的形态变换输出的动态心电信号数据段中的绝对值最大值；

进一步判断所述第一阈值是否与更新条件相符，若是，则将所述第一阈值更新为阈值系数和所述绝对值最大值之间的乘积；

将所述第二阈值更新为所述第一阈值的负值。

在其中一个实施例中，所述根据所述第一阈值和第二阈值得到形态变换输出的动态心电信号数据中存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在所述得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波的步骤为：

检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续预设时间段均大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据段，若是，则

搜索定位所述动态心电信号数据段中的QRS复合波。

在其中一个实施例中，所述搜索定位所述动态心电信号数据段中的QRS复合波的步骤之后，所述方法还包括：

获取当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，以及最新搜索定位得到的若干个QRS复合波中的RR间期；

取所述若干个QRS复合波中RR间期的平均值，并根据所述当前搜索定位得到的R波位置计算得到当前的RR间期；

根据所述平均值和所述当前的RR间期判断当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间是否存在漏检，若是，则

根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

在其中一个实施例中，所述根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波的步骤包括：

判断当前的RR间期是否过长，若是，则根据所述平均值得到QRS模板；

根据所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波得到回波检测时间段，在所述回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长进行搜索，以得到候选QRS复合波；

筛选所述候选QRS复合波，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

在其中一个实施例中，所述根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波的步骤还包括：

若判断到当前的RR间期并未过长，则进一步判断当前的RR间期是否过短，若是，则根据当前搜索定位得到的QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数以及前一QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数识别当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波中误检的QRS复合波，并清除；

若判断到当前的RR间期并未过长也未过短，则根据QRS模板的幅度设置伪差识别阈值，以根据伪差识别阈值识别当前搜索定位得到的QRS复合波为误检的QRS复合波，并清除。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

获取当前得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，以根据获取的若干个QRS复合波得到当前QRS模板；

获取对应的心律异常心电特征，根据所述当前QRS模板和QRS复合波判断QRS复合波是否与心律异常心电特征相符，若否，则判定所述QRS复合波是伪差，清除所述QRS复合波。

一种动态心电信号数据中的检波装置，包括：

预处理模块，用于预处理原始动态心电信号数据；

形态变换模块，用于将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换；

所述搜索模块用于在形态变换输出的动态心电信号数据中根据所述第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在所述得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波；

所述第一阈值和第二阈值将根据预设时间内的原始动态心电信号数据进行更新。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

计时模块，用于对所述第一阈值和第二阈值进行计时以得到对应的更新间隔时间；

时间判断模块，用于判断所述第一阈值和第二阈值是否达到更新周期，若是，则通知信号数值获取模块；

所述信号数值获取模块用于获取预时间内的形态变换输出的动态心电信号数据段的绝对值最大值；

更新模块，用于进一步判断所述第一阈值是否与更新条件相符，若是，则将所述第一阈值更新为阈值系数和所述绝对值最大值之间的乘积，将所述第二阈值更新为所述第一阈值的负值。

在其中一个实施例中，所述搜索模块还用于检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续预设时间段均大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据段，若是，则搜索定位所述动态心电信号数据段中的QRS复合波。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

复合波获取模块，用于获取当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，以及最新搜索定位得到的若干个QRS复合波中的RR间期；

运算模块，用于取所述若干个QRS复合波中RR间期的平均值，并根据所述当前搜索定位得到的R波位置计算得到当前的RR间期；

漏检判定模块，用于根据所述平均值和所述当前的RR间期判断当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间是否存在漏检，若是，则通知回波检测模块；

所述回波检测模块用于根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

在其中一个实施例中，所述回波检测模块包括：

间期过长判断单元，用于判断当前的RR间期是否过长，若是，则通知模板获取单元；

所述模板获取单元用于根据所述平均值得到QRS模板；

回波搜索单元，用于根据所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波得到回波检测时间段，在所述回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长进行搜索，以得到候选QRS复合波；

筛选单元，用于筛选所述候选QRS复合波，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

在其中一个实施例中，所述回波检测模块包括：

间期过短判断单元，用于若所述间期过长判断单元判断到当前的RR间期并未过长，则进一步判断当前的RR间期是否过短，若是，则通知间期过短处理单元，若否，则通知当前波伪差识别单元；

所述间期过短处理单元用于根据当前搜索定位得到的QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数以及前一QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数识别当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波中误检的QRS复合波，并清除；

所述当前伪差识别单元用于根据QRS模板的幅度设置伪差识别阈值，以根据伪差识别阈值识别当前搜索定位得到的QRS复合波为误检的QRS复合波，并清除。

在其中一个实施例中，所述装置还包括：

当前复合波获取模块，用于获取当前得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，以根据获取的若干个QRS复合波得到当前QRS模板；

特征判断模块，用于获取对应的心律异常心电特征，根据所述当前QRS模板和QRS复合波判断QRS复合波是否与心律异常心电特征相符，若否，则判定所述QRS复合波是伪差，清除所述QRS复合波。

上述动态心电信号数据中的检波方法和装置，预处理原始动态心电信号数据，并将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换之后，将判断该形态变换输出的动态心电信号数据是否介于第一阈值和第二阈值之间，若是，则在该形态变换输出的动态心电信号数据中进行搜索定位，由于第一阈值和第二阈值均是根据预设时间内的原始动态心电信号进行更新的，而不再简单使用单一的阈值，消除了由于使用单一的阈值所造成的动态心电信号数据中伪差的误判。

附图说明

图1为一个实施例中动态心电信号数据中的检波方法的流程图；

图2为另一个实施例中动态心电信号数据中的检波方法的流程图；

图3为一个实施例中在形态变换输出的动态心电信号数据中根据第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波的方法流程图；

图4为另一个实施例中动态心电信号数据中的检波方法的流程图；

图5为图4中根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波的方法流程图；

图6为另一个实施例中动态心电信号数据中的检波方法的流程图；

图7为一个实施例中动态心电信号数据中的检波装置的结构示意图；

图8为另一个实施例中动态心电信号数据中的检波装置的结构示意图；

图9为另一个实施例中动态心电信号数据中的检波装置的结构示意图；

图10为图9中回波检测模块的结构示意图；

图11为另一个实施例中动态心电信号数据中的检波装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，在一个实施例中，一种动态心电信号数据中的检波方法，包括如下步骤：

步骤S110，预处理原始动态心电信号数据。

本实施例中，原始动态心电信号数据将是持续记录佩戴者的心电信号得到的。预处理原始动态心电信号以滤除基线漂移及工频干扰，以使得滤波后的原始动态心电信号数据的基线位置在0附近。

进一步的，将采用整系数数字滤波的方式实现原始动态心电数据信号的预处理，即 $H\left(z\right)=z^{-155}-{(\frac{1}{32}\·\frac{1-z^{-160}}{1-z^{-5}})}^2.$

其中，H(z)为滤波器的传递函数，z＝exp(j·w)，exp(·)表示以自然常数为底的指数运算，w为角频率，j为虚数单位。

步骤S130，将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换。

本实施例中，通过形态学变换的方法对预处理后的原始动态心电信号数据进行处理，以抑制，与QRS复合波的检测无关的信号，例如，原始动态心电信号数据中的T波和P波，以输出得到动态心电信号数据，进而使得该动态心电信号数据中QRS复合波出现了极大值和极小值，有利于提高后续的QRS复合波的正确检测率。

进一步的，可选用三角形的形态结构因子对预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换。设预处理后的原始动态心电信号为f(n),n＝0,1,…,N-1，所选取的结构元素为k(m),m＝0,1,…,M-1，其中N>M。结构元素的大小将根据采样频率和预处理后的原始动态心电信号数据中幅值的数值范围来确定。

例如，若采样频率为250Hz，AD转换器为10bits，相应的，选用的三角形结构因子宽度为5，具体值为{0，50，50，0}，则预处理后的原始动态心电信号数据所进行的形态变换运算具体如下：

（1）使用结构因子对预处理后的原始动态心电信号数据进行腐蚀运算，其腐蚀运算的运算公式为：

$g\left(n\right)=\underset{0\≤m\≤M-1}{\min }\{f(n+m)-k\left(m\right)\},\mathrm{for\; n}=\mathrm{0,1},\·\·\·,N-1$

其中，g(n)为腐蚀后的原始动态心电信号数据。

（2）对腐蚀后的原始动态心电信号数据使用结构因子进行膨胀运算：

$d\left(n\right)=\underset{0\≤m\≤M-1}{\max }\{g(n+m)+k\left(m\right)\},\mathrm{for\; n}=M-1,M,\·\·\·,N-1$

其中，d(n)为膨胀后的原始动态心电信号数据。

（3）将预处理后的原始动态心电信号数据与膨胀后的原始动态心电信号数据做差值运算，以得到形态变换的输出信号，即形态变换输出的动态心电信号数据，其中，将通过如下公式实现：

s(n)＝f(n)-d(n),for n＝0,1,…,N-1

s(n)为形态变换输出的动态心电信号数据。

步骤S150，在形态变换输出的动态心电信号数据中根据第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波。

本实施例中，根据第一阈值和第二阈值检测形态变换输出的动态心电信号数据中存在QRS复合波的动态心电信号数据段，其中，第一阈值和第二阈值将是动态变化的，以适应因为不同个体差异所造成的波形变化，换而言之，由于不同个体之间的差异，心电信号的形态以及幅值将是千差万别的，并且即便是同一个体的同一次采集过程中，其心电信号的波形也存在着较大变化，因此，动态变化的第一阈值和第二阈值将有效地保障了QRS检波的准确性。

进一步的，第一阈值和第二阈值将是根据预设时间内的形态变换输出的动态心电信号数据进行更新的。以当前的形态变换输出的动态心电信号数据为依据，按照一定的更新周期对第一阈值和第二阈值进行更新，以使得更新的第一阈值和第二阈值是与当前个体以及本次采集的心电信号形成相适应的。

在持续得到的形态变换输出的动态心电信号数据中，若达到第一阈值和第二阈值的更新周期，则读取形态变换当前最新输出的处于预设时间内的动态心电信号数据，以根据读取的形态变换输出的动态心电数据进行第一阈值和第二阈值的动态更新。例如，该预设时间为5秒。

如图2所示，在一个实施例中，该方法还包括如下步骤：

步骤S210，对第一阈值和第二阈值进行计时以得到对应的更新间隔时间。

本实施例中，若当前的形态变换输出的动态心电信号数据发生变换，则会进行第一阈值和第二阈值的更新；若当前的形态变换输出的动态心电信号数据未发生变换，则并不需要对第一阈值和第二阈值进行更新，因此，将对更新后的第一阈值和第二阈值以及更新判断后的第一阈值和第二阈值进行计时。

步骤S220，判断更新间隔时间是否达到更新周期，若是，则进入步骤S230，若否，则返回步骤S210。

本实施例中，若判断到更新间隔时间已经达到更新周期，则进入步骤S240进行进一步的判断，以获知是否需要对第一阈值和第二阈值进行数值更新，若否，则继续进行计时。

步骤S230，获取预设时间内的形态变换输出的动态心电信号数据段中的绝对值最大值。

本实施例中，在判断到更新间隔时间达到了更新周期之后，将求取形态变换输出的动态心电信号数据中预设时间内的动态心电信号数据段所对应的绝对值最大值S_MAX。

步骤S240，根据获取的绝对值最大值进一步判断第一阈值是否与更新条件相符，若是，则进入步骤S250，若否，则返回步骤S210。

本实施例中，获取预先设置的阈值系数以及当前所对应的第一阈值thresh₁，以求取预设时间内的动态心电信号数据段所对应的绝对值最大值S_MAX和阈值系数k₁之间的乘积，即k₁·S_MAX，进而得到更新条件，该更新条件为0.5*thresh₁＜k₁·S_MAX＜2*thresh₁，若判断到当前所对应的第一阈值thresh₁与更新条件相符，则需要进入步骤S250继续对第一阈值和第二阈值更新，若判断到当前所对应的第一阈值thresh₁与更新条件不相符，则说明第一阈值和第二阈值当前并不需要进行更新，因此返回步骤S210触发进行更新间隔时间的计时即可。

步骤S250，将第一阈值更新为阈值系数和绝对值最大值之间的乘积。

本实施例中，更新第一阈值为thresh＝k₁·S_MAX，并根据第一阈值对第二阈值进行相应更新。

步骤S260，将第二阈值更新为第一阈值的负值。

如图3所示，在一个实施例中，上述步骤S150的具体过程为：

步骤S151，检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续预设时间段均大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据段，若是，则进入步骤S153，若否，则结束。

本实施例中，由于动态心电信号数据是按照一定的时间顺序进行形态变换输出的，因此，将按照其中的首尾顺序对形态变换所输出的动态心电信号数据进行检测。

具体的，将按照形态变换输出的动态心电信号数据的首尾顺序检测，以判断是否存在持续预设时间段均大于第一阈值thresh₁或小于第二阈值thresh₂的动态心电信号数据段，若为是，则说明该检测得到的动态心电信号数据段中存在QRS复合波。

例如，预设时间段可为30毫秒，检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续30毫秒以上的动态心电信号数据大于第一阈值或者小于第二阈值，若是，则认为该持续30毫秒以上的大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据中存在着QRS复合波，只需要通过在局部区域的搜索定位到波峰及起止点即可得到该局部区域中存在的QRS复合波。

步骤S153，搜索定位该动态心电信号数据段中的QRS复合波。

本实施例中，在该动态心电信号数据段中搜索定位QRS复合波的波峰及起止点，以得到动态心电信号数据段中的QRS复合波，其中，搜索定位得到的QRS复合波的波峰及起止点即构成了QRS复合波。

在一个实施例中，检测得到形态变换输出的动态心电信号数据中存在的QRS复合波之后，将对检测得到的QRS复合波进行位置合理性判断，以判断是否存在QRS复合波的误检或者漏检，若存在，则需要进行回检测并识别误检的QRS复合波。

具体的，如图4所示，上述步骤S153之后，该方法还包括如下步骤：

步骤S310，获取当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，以及最新搜索定位得到的若干个QRS复合波中的RR间期。

本实施例中，获取当前搜索定位所得到的QRS复合波的R波位置，并以当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置为起始获取当前搜索定位得到的QRS复合波之前的若干个复合波，进而得到最新的若干个QRS复合波的RR间期，例如，所得到的最新的若干个QRS复合波的RR间期为10个。

步骤S330，取若干个QRS复合波中RR间期的平均值，并根据当前搜索定位得到的R波位置计算得到当前的RR间期。

本实施例中，若所获取的最新的若干个QRS复合波的RR间期为10个，则计算其所对应的RR间期的平均值，即

当前搜索定位得到的RR间期为RR(i-1)＝R(i)-R(i-1)，其中，R(i)为当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，R(i-1)为前一QRS复合波的R波位置。

步骤S350，根据平均值和当前的RR间期判断当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间是否存在漏检，若是，则进入步骤S370，若否，则结束。

本实施例中，判断前一QRS复合波的R波位置R(i-1)以及若干个QRS复合波中RR间期的平均值

之间的关系是否满足于

若是，则认为当前获取得到的QRS复合波和前一QRS复合波之间存在漏检，将启用回检检测，以保证动态心电信号数据中QRS检波的准确性。

步骤S370，根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

如图5所示，在一个实施例中，上述步骤S370的具体过程为：

步骤S371，判断当前的RR间期是否过长，若是，则进入步骤S372，若否，则进入步骤S375。

本实施例中，根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波计算得到当前的RR间期，即RR(i-1)，进而判断该RR间期是否过长，若判断到该RR间期过长，则需要采用与RR间期过长相适应的R波回检，以搜索出漏检的QRS复合波，若判断到当前的RR间期过短，则说明可能存在着QRS复合波的误检，所检测得到的QRS复合波可能是伪差，需要将其识别出来并清除。

具体的，在计算得到当前的RR间期之后，将判断当前的RR间期是否满足

若为是，则说明当前的RR间期过长。

步骤S372，根据平均值得到QRS模板。

本实施例中，将计算得到的最新的若干个QRS复合波的RR间期的平均值作为QRS模板，以作用后续进行回波检测的依据。

步骤S373，根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波得到回波检测时间段，在所述回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长进行搜索，以得到候选QRS复合波。

本实施例中，回波检测时间段将用于定位回波检测的范围，但是由于回波检测的目的在于检测当前搜索定位得到的QRS复合波之前是否存在漏检的QRS复合波或者实质为伪差但却被误认为QRS复合波的情况，因此，不需要对当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波进行回波检测，因此，回波检测时间段的起始时间将是前一QRS复合波稍微延后的一时间点，终止时间为当前搜索定位得到的QRS复合波稍微提前的一时间点，也就是说，将根据一定的时间调整值确定该回波检测时间段，这一时间调整值即为当前搜索定位得到的QRS复合波所提前的时间以及前一QRS复合波延后的时间点，例如，该回波检测时间段为[R(i-1)+0.3s,R(i)-0.3s]，其中，时间调整值为0.3s。

通过在回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长所进行的搜索将得到若干个候选QRS复合波，该候选QRS复合波可能是真正的QRS复合波，也有可能是伪差。

具体的，在确定的回波检测时间段[R(i-1)+(int)(0.3s*fs),R(i)-(int)(0.3s*fs)]中，逐一对每一动态心电信号数据进行归一化，即δ₁＝S₁/max(｜S₁｜)，并对QRS复合波进行归一化，即δ₀＝S₀/max(｜S₀｜)，S₁＝S(m)，m＝k,k+1,…,k+w-1，分别计算S₁和S₀之间的互相关系数，即CF＝E[S₁*S₀]/(δ₁*δ₀)，判断S₁和S₀之间的互相关系数是否大于0.5，若是，则[k,k+1.5*w]内搜索与S₀之间相互关系数最大的动态心电信号数据，该动态心电信号数据即为候选QRS复合波，并更新k＝k+1.5*w，以进入下一动态心电信号数据的搜索，若否，则更新k＝k+1，以进入下一动态心电信号数据的搜索。

其中，fs为心电信号的采样频率；S₁为动态心电信号数据；S₀为QRS模板；w为QRS模板的宽度，k的初始值为R(i-1)+(int)(0.3s*fs)，终止值为R(i)-(int)(0.3s*fs)。

步骤S374，筛选候选QRS复合波，以得到当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

本实施例中，对若干个候选QRS复合波进行筛选，以甄别出真正的QRS复合波。

具体的，设第i-1和第i个QRS复合波之间进行回波检测得到了K个候选QRS复合波，则将对这K个候选QRS复合波进行筛选。

首先将计算每一候选QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数，即CF(k)，k＝1,…,K，然后计算QRS模板的方差δ₀，并将QRS模板与每一候选QRS复合波分别做差值运算以得到残存信号，并计算残存信号的方差δ_E(k)，其中，k＝1,…,K;获取QRS模板的幅度绝对值最大值，记为QRS_AMP，分别设置0.3QRS_AMP和-0.3QRS_AMP作为两个正负阈值，以计算每一候选QRS复合波中采样点连续大于正阈值或者连续小于负阈值的时间长度T(k)，判断该时间长度T(k)是否符合((T(k)＞30ms&&T(k)＜200ms)&&(δ_E(k)＜μ₀*δ₀||CF(k)＞μ₁))，若为是，则认为第k个候选QRS复合波即为有效的QRS复合波，若为否，则认为第k个候选QRS复合波是伪差，应当将其清除。

步骤S375，进一步判断当前的RR间期是否过短，若是，则进入步骤S376，若否，则进入步骤S377。

本实施例中，判断到当前的RR间期并未过长之后，将进一步判断当前的RR间期是否过短了，即判断当前的RR间期是否满足

若判断到当前的RR间期过短，则说明检测的QRS复合波有可能是误检，即检测得到的某些QRS复合波实际为伪差。

步骤S376，根据当前搜索定位得到的QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数以及前一QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数识别当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波中误检的QRS复波，并清除。

步骤S377，根据QRS模板的幅度设置伪差识别阈值，以根据伪差识别阈值识别当前搜索定位得到的QRS复合波为误检的QRS复合波，并清除。

本实施例中，获取QRS模板的幅度，以得到相应的绝对值最大值，即QRS_AMP，分别设置0.3QRS_AMP和-0.3QRS_AMP作为两个正负阈值，以计算每一候选QRS复合波中采样点连续大于正阈值或者连续小于负阈值的时间长度T(k)，判断该时间长度T(k)是否满足((T(k)＞30ms&&T(k)＜200ms)，若为是，则认为第k个候选QRS复合波即为有效的QRS复合波，若为否，则认为第k个候选QRS复合波是伪差，应当将其清除。

通过如上所述的方法完成了动态心电信号数据的检波之后，可根据检波得到的QRS复合波的形态得到对应的心律异常心电特征，进而根据对应的心律异常心电特征进一步识别检波得到的QRS复合波中是否存在伪差。

如图6所示，在另一个实施例中，该方法还包括如下步骤：

步骤S410，获取当前得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，以根据获取的若干个QRS复合波得到当前QRS模板。

本实施例中，进行了动态心电信号的检波之后将根据检波得到的QRS复合波进行自动诊断以得到相应的自诊断结果，进而得到对应的心律异常心电特征。此时，将获取当前检测得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，并对其求取平均值，该平均值即为当前QRS模板。

步骤S430，获取对应的心律异常心电特征，根据当前QRS模板和QRS复合波判断QRS复合波是否与心律异常心电特征相符，若否，则判断QRS复合波是伪差，清除QRS复合波。

本实施例中，心律异常心电特征的不同将使得心电信号对应的形态特征以及QRS复合波的相对位置各不相同，因此，将根据心律异常心电特征进一步识别检测得到的QRS复合波中是否存在伪差。

其中，心律异常心电特征包括了单次房性早搏心电特征、单次室性早搏心电特征和插入性定性早搏心电特征等。

心律异常心电特征可为单次房性早搏心电特征。发生单次房性早搏时，QRS复合波的形态与正常QRS复合波的形态并没有大的，但是，RR间期将有明显的变化，若第i心拍，即第i个QRS复合波满足RR(i－1)<0.8*RR(i－2)&&RR(i)>1.2*RR(i－1)则说明发生了单次房性早搏，此时，将做如下伪差识别：

首先，获取与第i个QRS复合波最近的连续多个QRS复合波，并做算术平均以得到QRS模板，计算QRS模板所对应的均方差σ₀，使用QRS模板分别与第i-1个QRS复合波、第i个QRS复合波和第i+1个QRS复合波做差值运算并计算残差信号的均方差，分别为σ₁，σ₂，σ₃。

然后分别计算第i个QRS复合波与第i-1个QRS复合波、第i+1个QRS复合波的归一化相关系数，分别为CF₀和CF₁。

最后判断是否满足单次房性早搏心电特征，即(CF₀>0.8&&CF₁>0.8)||(σ₁<u₀*σ₀&&σ₂<u₀*σ₀&&σ₃<u₀*σ₀)，其中，u₀为阈值系数，若是，则确认第i心拍发生了单次房性早搏，若否，则说明第i个QRS复合波为伪差。

心律异常心电特征可为单次室性早搏心电特征。发生了单次室性早搏时，早搏心拍的QRS复合波形态与正常心拍的QRS复合波形态将有非常大的不同，即，通常有较大的幅度。假设第i个心拍疑似发生单次室性早搏，则将做如下处理：

首先，获取与第i个QRS复合波最近的连续多个QRS复合波，并做算术平均以得到QRS模板，计算QRS模板所对应的均方差σ₀，获取QRS模板幅度最大值AMP_temp和第i个QRS复合波的幅度最大值AMP₁，使用QRS模板分别与第i-1个QRS复合波和第i+1个QRS复合波做差值运算并计算残差信号的均方差，分别为σ₁和σ。

然后在满足单次室性早搏心电特征，即RR(i－1)<0.8*RR(i－2)&&RR(i)>1.2*RR(i－1)&&AMP₁>1.3*AMP_temp的前提下，如果满足(σ₁<u₀*σ₀&&σ₂<u₀*σ₀&&σ₃<u₀*σ₀)，则确定第i心拍发生了单次室性早搏；否则认为第i个QRS复合波为伪差。

心律异常心电特征可为插入性室性早搏。发生插入性室性早搏时，早搏心拍的QRS复合波形态与正常心拍的QRS复合波形态将有非常大的不同，即幅度有较大的差别，但早搏前和后心拍的RR间期则与正常心拍的QRS复合波之间的RR间期没有大的差别，因此，将做如下处理：

首先，获取与第i个QRS复合波最近的连续多个QRS复合波，并做算术平均以得到QRS模板，计算QRS模板所对应的均方差σ₀，获取QRS模板幅度最大值AMP_temp和第i个QRS复合波的幅度最大值AMP₁，使用QRS模板分别与第i-1个QRS复合波和第i+1个QRS复合波做差值运算并计算残差信号的均方差，分别为σ₁和σ₂。

然后在满足插入性室性早搏特征，即RR(i－2)>0.8*RR(i－3)&&RR(i-2)>1.2*RR(i－3)&&RR(i+1)>0.8*RR(i+2)&&RR(i+1)>1.2*RR(i+2)&&R(i+1)-R(i-1)>0.8*RR(i－2)&&R(i+1)-R(i-1)<1.2*RR(i－2)&&AMP₁>1.3*AMP_temp的前提下，如果满足(σ₁<u₀*σ₀&&σ₂<u₀*σ₀)，则确定第i心拍发生了插入性室性早搏；否则认为第i个QRS复合波为伪差。

通过如上所述的动态心电信号中的检波方法通过多个特征进行综合分析以多个角度实现QRS复合波的识别以及伪差的识别，进而大为提高了检波的准确性。

如图7所示，在一个实施例中，一种动态心电信号数据中的检波装置，包括预处理模块110、形态变换模块130和搜索模块150。

预处理模块110，用于预处理原始动态心电信号数据。

本实施例中，原始动态心电信号数据将是持续记录佩戴者的心电信号得到的。预处理原始动态心电信号以滤除基线漂移及工频干扰，以使得滤波后的原始动态心电信号数据的基线位置在0附近。

进一步的，预处理模块110将采用整系数数字滤波的方式实现原始动态心电数据信号的预处理，即 $H\left(z\right)=z^{-155}-{(\frac{1}{32}\&CenterDot;\frac{1-z^{-160}}{1-z^{-5}})}^2.$

其中，H(z)为滤波器的传递函数，z＝exp(j·w)，exp(·)表示以自然常数为底的指数运算，w为角频率，j为虚数单位。

形态变换模块130，用于将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换。

本实施例中，形态变换模块130通过形态学变换的方法对预处理后的原始动态心电信号数据进行处理，以抑制，与QRS复合波的检测无关的信号，例如，原始动态心电信号数据中的T波和P波，以输出得到动态心电信号数据，进而使得该动态心电信号数据中QRS复合波出现了极大值和极小值，有利于提高后续的QRS复合波的正确检测率。

进一步的，形态变换模块130可选用三角形的形态结构因子对预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换。设预处理后的原始动态心电信号为f(n),n＝0,1,…,N-1，所选取的结构元素为k(m),m＝0,1,…,M-1，其中N>M。结构元素的大小将根据采样频率和预处理后的原始动态心电信号数据中幅值的数值范围来确定。

例如，若采样频率为250Hz，AD转换器为10bits，相应的，选用的三角形结构因子宽度为5，具体值为{0，50，50，0}，则形态变换模块130对预处理后的原始动态心电信号数据所进行的形态变换运算具体如下：

（1）使用结构因子对预处理后的原始动态心电信号数据进行腐蚀运算，其腐蚀运算的运算公式为：

$g\left(n\right)=\underset{0\&le;m\&le;M-1}{\min }\{f(n+m)-k\left(m\right)\},\mathrm{for\; n}=\mathrm{0,1},\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,N-1$

其中，g(n)为腐蚀后的原始动态心电信号数据。

（2）对腐蚀后的原始动态心电信号数据使用结构因子进行膨胀运算：

$d\left(n\right)=\underset{0\&le;m\&le;M-1}{\max }\{f(n+m)+k\left(m\right)\},\mathrm{for\; n}=M-1,M,\&CenterDot;\&CenterDot;\&CenterDot;,N-1$

其中，d(n)为膨胀后的原始动态心电信号数据。

（3）将预处理后的原始动态心电信号数据与膨胀后的原始动态心电信号数据做差值运算，以得到形态变换的输出信号，即形态变换输出的动态心电信号数据，其中，将通过如下公式实现：

s(n)＝f(n)-d(n),for n＝0,1,…,N-1

s(n)为形态变换输出的动态心电信号数据。

搜索模块150，用于在形态变换输出的动态心电信号数据中根据第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波。

本实施例中，搜索模块150根据第一阈值和第二阈值检测形态变换输出的动态心电信号数据中存在QRS复合波的动态心电信号数据段，其中，第一阈值和第二阈值将是动态变化的，以适应因为不同个体差异所造成的波形变化，换而言之，由于不同个体之间的差异，心电信号的形态以及幅值将是千差万别的，并且即便是同一个体的同一次采集过程中，其心电信号的波形也存在着较大变化，因此，动态变化的第一阈值和第二阈值将有效地保障了QRS检波的准确性。

进一步的，第一阈值和第二阈值将是根据预设时间内的形态变换输出的动态心电信号数据进行更新的。以当前的形态变换输出的动态心电信号数据为依据，按照一定的更新周期对第一阈值和第二阈值进行更新，以使得更新的第一阈值和第二阈值是与当前个体以及本次采集的心电信号形成相适应的。

在持续得到的形态变换输出的动态心电号数据中，若达到第一阈值和第二阈值的更新周期，则读取形态变换当前最新输出的处于预设时间内的动态心电数据，以根据读取的形态变换输出的动态心电数据进行第一阈值和第二阈值的动态更新。例如，该预设时间为5秒。

如图8所示，在另一个实施例中，该装置还包括计时模块210、时间判断模块230、信号数值获取模块250和更新模块270。

计时模块210，用于对第一阈值和第二阈值进行计时以得到对应的更新间隔时间。

本实施例中，若当前的形态变换输出的动态心电信号数据发生变换，则会进行第一阈值和第二阈值的更新；若当前的形态变换输出的动态心电信号数据未发生变换，则并不需要对第一阈值和第二阈值进行更新，因此，计时模块210将对更新后的第一阈值和第二阈值以及更新判断后的第一阈值和第二阈值进行计时。

时间判断模块230，用于判断第一阈值和第二阈值是否达到更新周期，若是，则通知信号数值获取模块250，若否，则通知计时模块210。

本实施例中，若时间判断模块230判断到更新间隔时间已经达到更新周期，则通知信号数值获取模块250进行进一步的判断，以获知是否需要对第一阈值和第二阈值进行数值更新，若否，则通知计时模块210继续进行计时。

信号数值获取模块250，用于获取预时间内的形态变换输出的动态心电信号数据段的绝对值最大值。

本实施例中，在判断到更新间隔时间达到了更新周期之后，信号数值获取模块250将求取形态变换输出的动态心电信号数据中预设时间内的动态心电信号数据段所对应的绝对值最大值S_MAX。

更新模块270，用于进一步判断第一阈值是否与更新条件相符，若是，则将第一阈值更新为阈值系数和绝对值最大值之间的乘积，将第二阈值更新为第一阈值的负值，若否，则通知计时模块210。

本实施例中，获取预先设置的阈值系数以及当前所对应的第一阈值thresh₁，以求取预设时间内的动态心电信号数据段所对应的绝对值最大值S_MAX和阈值系数k₁之间的乘积，即k₁·S_MAX，进而得到更新条件，该更新条件为0.5*thresh₁＜k₁·S_MAX＜2*thresh₁，若更新模块270判断到当前所对应的第一阈值thresh₁与更新条件相符，则需要对第一阈值和第二阈值更新，更新第一阈值为thresh＝k₁·S_MAX，并根据第一阈值对第二阈值进行相应更新。，若判断到当前所对应的第一阈值thresh₁与更新条件不相符，则说明第一阈值和第二阈值当前并不需要进行更新，因此通知计时模块210触发进行更新间隔时间的计时即可。

在一个实施例中，该搜索模块150还用于检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续预设时间段均大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据段，若是，则搜索定位动态心电信号数据段中的QRS复合波，若否，则停止执行。

本实施例中，由于动态心电信号数据是按照一定的时间顺序进行形态变换输出的，因此，搜索模块150将按照其中的首尾顺序对形态变换所输出的动态心电信号数据进行检测。

具体的，搜索模块150将按照形态变换输出的动态心电信号数据的首尾顺序检测，以判断是否存在持续预设时间段均大于第一阈值thresh₁或小于第二阈值thresh₂的动态心电信号数据段，若为是，则说明该检测得到的动态心电信号数据段中存在QRS复合波。

例如，预设时间段可为30毫秒，搜索模块150检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续30毫秒以上的动态心电信号数据大于第一阈值或者小于第二阈值，若是，则认为该持续30毫秒以上的大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据中存在着QRS复合波，只需要通过在局部区域的搜索定位到波峰及起止点即可得到该局部区域中存在的QRS复合波。

搜索模块150在该动态心电信号数据段中搜索定位QRS复合波的波峰及起止点，以得到动态心电信号数据段中的QRS复合波，其中，搜索定位得到的QRS复合波的波峰及起止点即构成了QRS复合波。

在一个实施例中，检测得到形态变换输出的动态心电信号数据中存在的QRS复合波之后，将对检测得到的QRS复合波进行位置合理性判断，以判断是否存在QRS复合波的误检或者漏检，若存在，则需要进行回检测并识别误检的QRS复合波。

具体的，如图9所示，在一个实施例中，该装置还包括复合波获取模块310、运算模块330、漏检判定模块350和回波检测模块370。

复合波获取模块310，用于获取当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，以及最新搜索定位得到的若干个QRS复合波中的RR间期。

本实施例中，复合波获取模块310获取当前搜索定位所得到的QRS复合波的R波位置，并以当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置为起始获取当前搜索定位得到的QRS复合波之前的若干个复合波，进而得到最新的若干个QRS复合波的RR间期，例如，所得到的最新的若干个QRS复合波的RR间期为10个。

运算模块330，用于取若干个QRS复合波中RR间期的平均值，并根据当前搜索定位得到的R波位置计算得到当前的RR间期。

本实施例中，若所获取的最新的若干个QRS复合波的RR间期为10个，则运算模块330计算其所对应的RR间期的平均值，即

当前搜索定位得到的RR间期为RR(i-1)＝R(i)-R(i-1)，其中，R(i)为当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，R(i-1)为前一QRS复合波的R波位置。

漏检判定模块350，用于根据平均值和当前的RR间期判断当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间是否存在漏检，若是，则通知回波检测模块370，若否，则停止执行。

本实施例中，漏检判定模块350判断前一QRS复合波的R波位置R(i-1)以及若干个QRS复合波中RR间期的平均值

之间的关系是否满足于

若是，则认为当前获取得到的QRS复合波和前一QRS复合波之间存在漏检，将通知回波检测模块370启用回检检测，以保证动态心电信号数据中QRS检波的准确性。

回波检测模块370，用于根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

如图10所示，在一个实施例中，上述回波检测模块370包括间期过长判断单元371、模板获取单元372、回波搜索单元373、筛选单元374、间期过短判断单元375、间期过短处理单元377和当前波伪差识别单元378。

间期过长判断单元371，用于判断当前的RR间期是否过长，若是，则通知模板获取单元372，若否，则通知间期过短判断单元375。

本实施例中，间期过长判断单元371根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波计算得到当前的RR间期，即RR(i-1)，进而判断该RR间期是否过长，若判断到该RR间期过长，则需要采用与RR间期过长相适应的R波回检，以搜索出漏检的QRS复合波，若判断到当前的RR间期过短，则说明可能存在着QRS复合波的误检，所检测得到的QRS复合波可能是伪差，需要将其识别出来并清除。

具体的，在计算得到当前的RR间期之后，间期过长判断单元371将判断当前的RR间期是否满足

若为是，则说明当前的RR间期过长。

模板获取单元372，用于根据平均值得到QRS模板。

本实施例中，模板获取单元372将计算得到的最新的若干个QRS复合波的RR间期的平均值作为QRS模板，以作用后续进行回波检测的依据。

回波搜索单元373，用于根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波得到回波检测时间段，在回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长进行搜索，以得到候选QRS复合波。

本实施例中，回波检测时间段将用于定位回波检测的范围，但是由于回波检测的目的在于检测当前搜索定位得到的QRS复合波之前是否存在漏检的QRS复合波或者实质为伪差但却被误认为QRS复合波的情况，因此，不需要对当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波进行回波检测，因此，回波检测时间段的起始时间将是前一QRS复合波稍微延后的一时间点，终止时间为当前搜索定位得到的QRS复合波稍微提前的一时间点，也就是说，将根据一定的时间调整值确定该回波检测时间段，这一时间调整值即为当前搜索定位得到的QRS复合波所提前的时间以及前一QRS复合波延后的时间点，例如，该回波检测时间段为[R(i-1)+0.3s,R(i)-0.3s]，其中，时间调整值为0.3s。

回波搜索单元373通过在回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长所进行的搜索将得到若干个候选QRS复合波，该候选QRS复合波可能是真正的QRS复合波，也有可能是伪差。

具体的，在确定的回波检测时间段[R(i-1)+(int)(0.3s*fs),R(i)-(int)(0.3s*fs)]中，回波搜索单元373逐一对每一动态心电信号数据进行归一化，即δ₁＝S₁/max(|S₁|)，并对QRS复合波进行归一化，即δ₀＝S₀/max(|S₀|)，S₁＝S(m)，m＝k,k+1,…,k+w-1，分别计算S₁和S₀之间的互相关系数，即CF＝E[S₁*S₀]/(δ₁*δ₀)，判断S₁和S₀之间的互相关系数是否大于0.5，若是，则[k,k+1.5*w]内搜索与S₀之间相互关系数最大的动态心电信号数据，该动态心电信号数据即为候选QRS复合波，并更新k＝k+1.5*w，以进入下一动态心电信号数据的搜索，若否，则更新k＝k+1，以进入下一动态心电信号数据的搜索。

其中，fs为心电信号的采样频率；S₁为动态心电信号数据；S₀为QRS模板；w为QRS模板的宽度，k的初始值为R(i-1)+(int)(0.3s*fs)，终止值为R(i)-(int)(0.3s*fs)。

筛选单元374，用于筛选候选QRS复合波，以得到当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

本实施例中，筛选单元374对若干个候选QRS复合波进行筛选，以甄别出真正的QRS复合波。

具体的，设第i-1和第i个QRS复合波之间进行回波检测得到了K个候选QRS复合波，则筛选单元374将对这K个候选QRS复合波进行筛选。

筛选单元374首先将计算每一候选QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数，即CF(k)，k＝1,…,K，然后计算QRS模板的方差δ₀，并将QRS模板与每一候选QRS复合波分别做差值运算以得到残存信号，并计算残存信号的方差δ_E(k)，其中，k＝1,…,K;获取QRS模板的幅度绝对值最大值，记为QRS_AMP，分别设置0.3QRS_AMP和-0.3QRS_AMP作为两个正负阈值，以计算每一候选QRS复合波中采样点连续大于正阈值或者连续小于负阈值的时间长度T(k)，判断该时间长度T(k)是否符合((T(k)＞30ms&&T(k)＜200ms)&&(δ_E(k)＜μ₀*δ₀||CF(k)＞μ₁))，若为是，则认为第k个候选QRS复合波即为有效的QRS复合波，若为否，则认为第k个候选QRS复合波是伪差，应当将其清除。

间期过短判断单元375，用于若间期过长判断单元371判断到当前的RR间期并未过长，则进一步判断当前的RR间期是否过短，若是，则通知间期过短处理单377元，若否，则通知当前波伪差识别单元378。

本实施例中，判断到当前的RR间期并未过长之后，间期过短判断单元375将进一步判断当前的RR间期是否过短了，即判断当前的RR间期是否满足

若判断到当前的RR间期过短，则说明检测的QRS复合波有可能是误检，即检测得到的某些QRS复合波实际为伪差。

间期过短处理单元377，用于根据当前搜索定位得到的QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数以及前一QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数识别当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波中误检的QRS复合波，并清除。

当前伪差识别单元378，用于根据QRS模板的幅度设置伪差识别阈值，以根据伪差识别阈值识别当前搜索定位得到的QRS复合波为误检的QRS复合波，并清除。

本实施例中，当前伪差识别单元378获取QRS模板的幅度，以得到相应的绝对值最大值，即QRS_AMP，分别设置0.3QRS_AMP和-0.3QRS_AMP作为两个正负阈值，以计算每一候选QRS复合波中采样点连续大于正阈值或者连续小于负阈值的时间长度T(k)，判断该时间长度T(k)是否满足((T(k)＞30ms&&T(k)＜200ms)，若为是，则认为第k个候选QRS复合波即为有效的QRS复合波，若为否，则认为第k个候选QRS复合波是伪差，应当将其清除。

通过如上所述的过程完成了动态心电信号数据的检波之后，可根据检波得到的QRS复合波的形态得到对应的心律异常心电特征，进而根据对应的心律异常心电特征进一步识别检波得到的QRS复合波中是否存在伪差。

如图11所示，在一个实施例中，该装置还包括当前复合波获取模块410和特征判断模块430。

当前复合波获取模块410，用于获取当前得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，以根据获取的若干个QRS复合波得到当前QRS模板。

本实施例中，进行了动态心电信号的检波之后将根据检波得到的QRS复合波进行自动诊断以得到相应的自诊断结果，进而得到对应的心律异常心电特征。此时，当前复合波获取模块410将获取当前检测得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，并对其求取平均值，该平均值即为当前QRS模板。

特征判断模块430，用于获取对应的心律异常心电特征，根据当前QRS模板和QRS复合波判断QRS复合波是否为心律异常心电特征相符，若否，则判断QRS复合波是伪差，清除该QRS复合波。

本实施例中，心律异常心电特征的不同将使得心电信号对应的形态特征以及QRS复合波的相对位置各不相同，因此，特征判断模块430将根据心律异常心电特征进一步识别检测得到的QRS复合波中是否存在伪差。

其中，心律异常心电特征包括了单次房性早搏心电特征、单次室性早搏心电特征和插入性定性早搏心电特征等。

心律异常心电特征可为单次房性早搏心电特征。发生单次房性早搏时，QRS复合波的形态与正常QRS复合波的形态并没有大的，但是，RR间期将有明显的变化，若第i心拍，即第i个QRS复合波满足RR(i－1)<0.8*RR(i－2)&&RR(i)>1.2*RR(i－1)则说明发生了单次房性早搏，此时，特征判断模块430将做如下伪差识别：

特征判断模块430首先获取与第i个QRS复合波最近的连续多个QRS复合波，并做算术平均以得到QRS模板，计算QRS模板所对应的均方差σ₀，使用QRS模板分别与第i-1个QRS复合波、第i个QRS复合波和第i+1个QRS复合波做差值运算并计算残差信号的均方差，分别为σ₁，σ₂，σ₃。

然后分别计算第i个QRS复合波与第i-1个QRS复合波、第i+1个QRS复合波的归一化相关系数，分别为CF₀和CF₁。

最后判断是否满足单次房性早搏心电特征，即(CF₀>0.8&&CF₁>0.8)||(σ₁<u₀*σ₀&&σ₂<u₀*σ₀&&σ₃<u₀*σ₀)，其中，u₀为阈值系数，若是，则确认第i心拍发生了单次房性早搏，若否，则说明第i个QRS复合波为伪差。

心律异常心电特征可为单次室性早搏心电特征。发生了单次室性早搏时，早搏心拍的QRS复合波形态与正常心拍的QRS复合波形态将有非常大的不同，即，通常有较大的幅度。假设第i个心拍疑似发生单次室性早搏，则特征判断模块430将做如下处理：

特征判断模块430首先获取与第i个QRS复合波最近的连续多个QRS复合波，并做算术平均以得到QRS模板，计算QRS模板所对应的均方差σ₀，获取QRS模板幅度最大值AMP_temp和第i个QRS复合波的幅度最大值AMP₁，使用QRS模板分别与第i-1个QRS复合波和第i+1个QRS复合波做差值运算并计算残差信号的均方差，分别为σ₁和σ。

然后在满足单次室性早搏心电特征，即RR(i－1)<0.8*RR(i－2)&&RR(i)>1.2*RR(i－1)&&AMP₁>1.3*AMP_temp的前提下，如果满足(σ₁<u₀*σ₀&&σ₂<u₀*σ₀&&σ₃<u₀*σ₀)，则确定第i心拍发生了单次室性早搏；否则认为第i个QRS复合波为伪差。

心律异常心电特征可为插入性室性早搏。发生插入性室性早搏时，早搏心拍的QRS复合波形态与正常心拍的QRS复合波形态将有非常大的不同，即幅度有较大的差别，但早搏前和后心拍的RR间期则与正常心拍的QRS复合波之间的RR间期没有大的差别，因此，特征判断模块430将做如下处理：

特征判断模块430首先获取与第i个QRS复合波最近的连续多个QRS复合波，并做算术平均以得到QRS模板，计算QRS模板所对应的均方差σ₀，获取QRS模板幅度最大值AMP_temp和第i个QRS复合波的幅度最大值AMP₁，使用QRS模板分别与第i-1个QRS复合波和第i+1个QRS复合波做差值运算并计算残差信号的均方差，分别为σ₁和σ₂。

然后在满足插入性室性早搏特征，即RR(i－2)>0.8*RR(i－3)&&RR(i-2)>1.2*RR(i－3)&&RR(i+1)>0.8*RR(i+2)&&RR(i+1)>1.2*RR(i+2)&&R(i+1)-R(i-1)>0.8*RR(i－2)&&R(i+1)-R(i-1)<1.2*RR(i－2)&&AMP₁>1.3*AMP_temp的前提下，如果满足(σ₁<u₀*σ₀&&σ₂<u₀*σ₀)，则确定第i心拍发生了插入性室性早搏；否则认为第i个QRS复合波为伪差。

通过如上所述的动态心电信号中的检波装置通过多个特征进行综合分析以多个角度实现QRS复合波的识别以及伪差的识别，进而大为提高了检波的准确性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种动态心电信号数据中的检波方法，包括如下步骤：

预处理原始动态心电信号数据；

将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换；

在形态变换输出的动态心电信号数据中根据所述第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在所述得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波；

所述第一阈值和第二阈值将根据预设时间内的原始动态心电信号数据进行更新。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述第一阈值和第二阈值进行计时以得到对应的更新间隔时间；

判断所述第一阈值和第二阈值是否达到更新周期，若是，则获取预设时间内的形态变换输出的动态心电信号数据段中的绝对值最大值；

进一步判断所述第一阈值是否与更新条件相符，若是，则将所述第一阈值更新为阈值系数和所述绝对值最大值之间的乘积；

将所述第二阈值更新为所述第一阈值的负值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在形态变换输出的动态心电信号数据中根据所述第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在所述得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波的步骤为：

检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续预设时间段均大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据段，若是，则

搜索定位所述动态心电信号数据段中的QRS复合波。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述搜索定位所述动态心电信号数据段中的QRS复合波的步骤之后，所述方法还包括：

获取当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，以及最新搜索定位得到的若干个QRS复合波中的RR间期；

取所述若干个QRS复合波中RR间期的平均值，并根据所述当前搜索定位得到的R波位置计算得到当前的RR间期；

根据所述平均值和所述当前的RR间期判断当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间是否存在漏检，若是，则

根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波的步骤包括：

判断当前的RR间期是否过长，若是，则根据所述平均值得到QRS模板；

根据所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波得到回波检测时间段，在所述回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长进行搜索，以得到候选QRS复合波；

筛选所述候选QRS复合波，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波的步骤还包括：

若判断到当前的RR间期并未过长，则进一步判断当前的RR间期是否过短，若是，则根据当前搜索定位得到的QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数以及前一QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数识别当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波中误检的QRS复合波，并清除；

若判断到当前的RR间期并未过长也未过短，则根据QRS模板的幅度设置伪差识别阈值，以根据伪差识别阈值识别当前搜索定位得到的QRS复合波为误检的QRS复合波，并清除。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取当前得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，以根据获取的若干个QRS复合波得到当前QRS模板；

获取对应的心律异常心电特征，根据所述当前QRS模板和QRS复合波判断QRS复合波是否与心律异常心电特征相符，若否，则判定所述QRS复合波是伪差，清除所述QRS复合波。

8.一种动态心电信号数据中的检波装置，其特征在于，包括：

预处理模块，用于预处理原始动态心电信号数据；

形态变换模块，用于将预处理后的原始动态心电信号数据进行形态变换；

所述搜索模块用于在形态变换输出的动态心电信号数据中根据所述第一阈值和第二阈值得到存在QRS复合波的动态心电信号数据段，并在所述得到的动态心电信号数据段中搜索定位，以得到QRS复合波；

所述第一阈值和第二阈值将根据预设时间内的原始动态心电信号数据进行更新。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

计时模块，用于对所述第一阈值和第二阈值进行计时以得到对应的更新间隔时间；

时间判断模块，用于判断所述第一阈值和第二阈值是否达到更新周期，若是，则通知信号数值获取模块；

所述信号数值获取模块用于获取预时间内的形态变换输出的动态心电信号数据段的绝对值最大值；

更新模块，用于进一步判断所述第一阈值是否与更新条件相符，若是，则将所述第一阈值更新为阈值系数和所述绝对值最大值之间的乘积，将所述第二阈值更新为所述第一阈值的负值。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述搜索模块还用于检测形态变换输出的动态心电信号数据中是否存在持续预设时间段均大于第一阈值或者小于第二阈值的动态心电信号数据段，若是，则搜索定位所述动态心电信号数据段中的QRS复合波。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

复合波获取模块，用于获取当前搜索定位得到的QRS复合波的R波位置，以及最新搜索定位得到的若干个QRS复合波中的RR间期；

运算模块，用于取所述若干个QRS复合波中RR间期的平均值，并根据所述当前搜索定位得到的R波位置计算得到当前的RR间期；

漏检判定模块，用于根据所述平均值和所述当前的RR间期判断当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间是否存在漏检，若是，则通知回波检测模块；

所述回波检测模块用于根据当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波进行回波检测，以得到当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述回波检测模块包括：

间期过长判断单元，用于判断当前的RR间期是否过长，若是，则通知模板获取单元；

所述模板获取单元用于根据所述平均值得到QRS模板；

回波搜索单元，用于根据所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波得到回波检测时间段，在所述回波检测时间段中以QRS模板的宽度为时宽，单位数据点为步长进行搜索，以得到候选QRS复合波；

筛选单元，用于筛选所述候选QRS复合波，以得到所述当前搜索定位得到的QRS复合波与前一QRS复合波之间漏检的QRS复合波。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述回波检测模块包括：

间期过短判断单元，用于若所述间期过长判断单元判断到当前的RR间期并未过长，则进一步判断当前的RR间期是否过短，若是，则通知间期过短处理单元，若否，则通知当前波伪差识别单元；

所述间期过短处理单元用于根据当前搜索定位得到的QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数以及前一QRS复合波与QRS模板之间的归一化相关系数识别当前搜索定位得到的QRS复合波和前一QRS复合波中误检的QRS复合波，并清除；

所述当前伪差识别单元用于根据QRS模板的幅度设置伪差识别阈值，以根据伪差识别阈值识别当前搜索定位得到的QRS复合波为误检的QRS复合波，并清除。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

当前复合波获取模块，用于获取当前得到的QRS复合波之前的若干个QRS复合波，以根据获取的若干个QRS复合波得到当前QRS模板；

特征判断模块，用于获取对应的心律异常心电特征，根据所述当前QRS模板和QRS复合波判断QRS复合波是否与心律异常心电特征相符，若否，则判定所述QRS复合波是伪差，清除所述QRS复合波。

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