CN105769177A - 心电信号检定记录分析装置 - Google Patents

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李晓东
梁思红
姚本云
赵轩
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Abstract

本发明公开了一种心电信号检定记录分析装置，其特征在于，包括以下各模块：心电图图像采集设备模块、心电图像预处理模块、心电图像分析模块和数据管理模块，所述心电图图像采集设备模块作为心电图像输入设备，将采集到的心电图图像传送到心电图像预处理模块，对采集的心电图像进行图像去噪增强、图像二值化分割处理，心电图像分析模块接受用户的操控指令，负责心电图像的分析处理和数据计算，再由数据管理模块对心电信号检定数据的管理与输出；本发明心电信号检定记录分析装置，通过采集心电图记录纸的图像信号，并对图像进行预处理，然后利用图像处理及分析技术，实现心电检测信号的各波（段）检测及分割，再对分割的各波（段）图形进行分析和识别，从而实现心电信号检定记录纸的自动测量效果。

Description

心电信号检定记录分析装置
技术领域
本发明涉及多个应用领域，包括计量检测部门、相关科研院所、心电图机制造厂及心电图机使用单位等，具体是一种心电信号检定记录分析装置。
背景技术
随着科学和医疗技术的不断发展，各种医用计量仪器在医学临床诊断中的应用愈加广泛，其中心电图机及心电监护仪作为用于记录心脏活动时所产生的生理电信号仪器，由于它诊断可靠、操作简便，故在临床上得到广泛的应用。每年的计量检定越来越受到医院、计量部门及公众的关心。故此，提高心电图机及心电监护仪检测的效率，在医疗产业高速发展的前提下显的尤为重要。
本中心每年检定数量超过2千台，心电图机及心电监护仪的计量检定是计量部门的一项耗时工作；以数字心电图机为例，检定人员需要用钢直尺、高倍读数放大镜长时间的连续集中高强度测量，至少需要50分钟才能完成，人员的工作压力大，耗神、耗时。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术存在之不足，而提供一种通过采集心电图记录纸的图像信号，并对图像进行预处理，然后利用图像处理及分析技术，实现心电检测信号的各波（段）检测及分割，再对分割的各波（段）图形进行分析和识别，从而实现心电信号检定记录纸的自动测量装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种心电信号检定记录分析装置，其特征在于，包括以下各模块：心电图图像采集设备模块、心电图像预处理模块、心电图像分析模块和数据管理模块，所述心电图图像采集设备模块作为心电图像输入设备，将采集到的心电图图像传送到心电图像预处理模块，对采集的心电图像进行图像去噪增强、图像二值化分割处理，心电图像分析模块接受用户的操控指令，负责心电图像的分析处理和数据计算，再由数据管理模块对心电信号检定数据的管理与输出；本发明心电信号检定记录分析装置，通过采集心电图记录纸的图像信号，并对图像进行预处理，然后利用图像处理及分析技术，实现心电检测信号的各波（段）检测及分割，再对分割的各波（段）图形进行分析和识别，从而实现心电信号检定记录纸的自动测量效果。
本发明的目的还可以采用以下措施解决：
作为更具体之方案，所述心电图图像采集设备模块是高精度摄像机或扫描仪，用于采集心电图记录纸的图像信号；这种高精度的摄像机（或扫描仪），有利于提高心电图记录纸的图像信号采集的清晰度和准确性。
作为更具体的方案，所述心电图像预处理模块采用对所采集图像数据进行数字化去噪、亚像素处理、过滤错误数据等，且系统参数可以灵活调整。
进一步地，所述心电图像分析模块实现对心电图各波形的自动识别和分割，具有对心电图数据的自适应高精度数据分析处理能力。
进一步地，所述数据管理模块可实现测试数据的高效管理，生成相关报表。
本发明的有益效果如下：
一、本发明心电信号检定记录分析装置，通过采集心电图记录纸的图像信号，并对图像进行预处理，然后利用图像处理及分析技术，实现心电检测信号的各波（段）检测及分割，再对分割的各波（段）图形进行分析和识别，从而实现心电信号检定记录纸的自动测量效果；以下是各模块还富有以下具体作用：
（1.1）心电图图像采集及预处理技术：为便于心电图机的检测，提高检测效率，减低检测成本，本装置采用直接导入心电图图像技术；
（1.2）心电图图形中QRS波，P波，T波及ST段等波形的检测及分割；
（1.3）通过图形的数据采集，获得相应的各通道的检测图像后，为保证图像的正确识别，必须对各种波形进行相关的图像处理。其中包括：图像增强，图像平滑去噪，图像分割，图像二值化等操作。这些工作是数字识别的基础。
（1.4）时标等信号提取及识别技术，高精度数字图像识别的本系统的核心功能，它关系到整个系统的检测结果的精度和可靠性。为了获得高精度高可靠性的检测结果，系统必须采用稳定可靠的数字图像识别算法，算法具有高的鲁棒性，在数字识别的过程中，系统需要提供高质量的识别算法外，还必须能自动评估识别的可靠性，具有自适应的能力。
（5）心电图机检定记录的自动生成技术：为进一步的提高心电图机的检测效率，确保数据的准确可靠，避免人工书写的笔误，本系统采用了检定记录的自动生成技术，进一步实现了心电图机检定过程的全自动化。
附图说明
图1是本发明心电信号检定记录分析装置的原理方框图。
具体实施方式
如图1所示，一种心电信号检定记录分析装置，其特征在于，包括以下各模块：心电图图像采集设备模块1、心电图像预处理模块2、心电图像分析模块3和数据管理模块4，所述心电图图像采集设备模块1作为心电图像输入设备，将采集到的心电图图像传送到心电图像预处理模块2，对采集的心电图像进行图像去噪增强、图像二值化分割处理，心电图像分析模块3接受用户的操控指令，负责心电图像的分析处理和数据计算，再由数据管理模块4对心电信号检定数据的管理与输出。
其中，所述心电图图像采集设备模块1是高精度摄像机或扫描仪，用于采集心电图记录纸的图像信号，有利于提高心电图图像采集的清晰性和准确性；而且，所述心电图像预处理模块2采用对所采集图像数据进行数字化去噪、亚像素处理、过滤错误数据等，且系统参数可以灵活调整。
而心电图像分析模块3实现对心电图各波形的自动识别和分割，具有对心电图数据的自适应高精度数据分析处理能力，最后，由数据管理模块4实现测试数据的高效管理，生成相关报表。
其中，如图中所示，心电图像分析模块3包括波形检测和波形分析两部分，即：波形检测部分对心电图像预处理模块2的输出图形进行波形检测，并以波形知识库作为比对，经过波形分析，以实现对心电图各波形的自动识别和分割。
数据管理模块4对心电图像分析模块3输出的高精度数据分析进行管理，同时，可根据心电图像预处理模块2的时标信号提取，并按照检定规程JJG1040-2008的标准，以给出检测结果，并生成检定记录和证书，即：生成相关报表。
本发明心电信号检定记录分析装置还具有以下主要创新：
本发明心电信号检定记录分析装置，其涉及到多个技术领域，包括计算机控制技术、计算机网络技术、图像识别技术、数据库技术和数据采集技术等，此外还涉及心电图机的计量检定技术。概括起来本装置的主要创新点包括如下几个方面：
（1）通过对心电图像降噪、图像增强技术实现了心电波形的有效分割和提取。
（2）通过设置自适应参数实现心电图图形各波段的识别分割功能
（3）通过对心电图像的放大，实现了心电信号各波段的高精度测量。
（4）通过参数配置系统可实现心电信号鉴定规程的内嵌、集成功能.
（5）通过数据库管理技术实现心电检测数据管理功能等
综上所述，本发明将采用图形识别技术实现，对图形进行识别、判断、测量数据、存储和管理。为保证检定结果的准确规范，装置还在数据处理时，遵循国家有关的检定规程。
采用该装置后，每台设备的检定结果处理时间控制在5分钟内，大大提高工作效率，减轻人员的劳动强度，有很好的发展前景，并且可以解决现场检定时难以作出合格与否评判的问题。
而且，在经济上，本发明的装置运行时，具有投入少，除一次性设备投入（实际投入与采购设备数量有关）和系统开发费用外，无须其它任何投入。

Claims (5)

1.心电信号检定记录分析装置，其特征在于，包括以下各模块：心电图图像采集设备模块（1）、心电图像预处理模块（2）、心电图像分析模块（3）和数据管理模块（4），所述心电图图像采集设备模块（1）作为心电图像输入设备，将采集到的心电图图像传送到心电图像预处理模块（2），对采集的心电图像进行图像去噪增强、图像二值化分割处理，心电图像分析模块（3）接受用户的操控指令，负责心电图像的分析处理和数据计算，再由数据管理模块（4）对心电信号检定数据的管理与输出。
2.根据权利要求1所述心电信号检定记录分析装置，其特征在于，所述心电图图像采集设备模块（1）是高精度摄像机或扫描仪，用于采集心电图记录纸的图像信号。
3.根据权利要求1所述心电信号检定记录分析装置，其特征在于，所述心电图像预处理模块（2）采用对所采集图像数据进行数字化去噪、亚像素处理、过滤错误数据等，且系统参数可以灵活调整。
4.根据权利要求1所述心电信号检定记录分析装置，其特征在于，所述心电图像分析模块（3）实现对心电图各波形的自动识别和分割，具有对心电图数据的自适应高精度数据分析处理能力。
5.根据权利要求1所述心电信号检定记录分析装置，其特征在于：数据管理模块（4）可实现测试数据的高效管理，生成相关报表。
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