CN107898454A - 一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法，属于心电图技术领域。它解决了现有散点图计算方法精度较低等技术问题。一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法，本方法包括如下步骤：运用计算几何距算法找到待计算的散点图的质心；将散点图的质心点移动至坐标原点，然后以原点发出16～64条射线，将散点图切割为如此多的小扇形区域；利用散点的数目以及分布规律，将每个扇形的边界得以界定。汇集各扇形面积之和，即为散点图的整体面积。本发明具有精度高等优点。

Description

一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法
技术领域
本发明属于心电图技术领域，涉及一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法。
背景技术
洛伦兹散点图是心电信号分析的一种非线性方法。将数分钟或者数小时的心脏搏动的间期，依次变为坐标绘制在XOY平面上。每一个心搏间期先作为前一个点的纵坐标，再作为后一个点的横坐标，如此绘制为一个许多点组成的散点图。由于心脏每搏跳动的时间有微小差距，于是散点图并不总是聚在一个小范围的区域内，而是分布为较大的区域，呈现彗星状、扇形、鱼雷形、其他形状乃至数个区域组成的图像。散点图可以直观看出人体心脏搏动的规律，是心脏动力学描述的一种非线性方法；也可以对心律失常现在做出很好的直观判断，了解心脏本身活动机能以及疾病的信息。
国内外提出一些方法计算散点图的面积、曲面组成的长轴和短轴长度等等。然而，散点图有许多零散散点组成，界定其边界并不容易。因此，面积计算较难。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法，本发明所要解决的技术问题是如何提高散点图面积的计算精度。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：
A、运用计算几何距算法找到待计算的散点图的质心；
B、将散点图的质心点移动至坐标原点，然后以原点发出16～64条射线，将散点图切割为如此多的小扇形区域；
C、利用散点的数目以及分布规律，将每个扇形的边界得以界定。
D、汇集各扇形面积之和，即为散点图的整体面积。
原有技术或者粗略将散点图定出边界，然后分成许多小正方形格子进行计算，然而用手汇出边界，或者只根据点数多寡来定出边界，均存在误差。
本方法则是分出多个小扇形，根据点数确定每个小扇形的半径，从而将这些小扇形连接起来。借鉴了牛顿数学中的几何图形面积计算的微分方法。对于大多数心动情况比较正常(无大量房早室早、起搏器、房颤室颤情况下)，可以尽量的消除边界误差误差。如此形成了一个确定边界的散点图区域，然后计算散点图面积、长轴、短轴、夹角，均可以设计程序而计算出来。
本发明相对现有技术而言，具有如下优点：
1、计算洛伦兹散点图面积更加准确、快速。
2、可以更好的判断心脏搏动的功能和技能，预测人体疲劳、心脏是否健康的信息。
3、可对正常人群、中老年人、手术后患者以及冠心病、高血压、脑梗塞等患者的心搏状态做出一定的评估。
附图说明
图1是本实施例中散点图形态学计算方法的建标示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
将散点图的质心点移动至原点(也即是散点图从XOY坐标系的第一象限移动到居中位置)，然后以原点发出16-32条或以上的射线，将散点图切割为如此多的小扇形区域。利用散点的数目以及分布规律，将每个扇形的边界得以界定。如此将每个扇形面积都计算出来，综合相加就是散点图的整体面积。
原有技术或者粗略将散点图定出边界，然后分成许多小正方形格子进行计算。然而用手汇出边界，或者只根据点数多寡来定出边界，均存在误差。本专利的方法则是分出16-32个小扇形，根据点数确定每个小扇形的半径，从而将这些小扇形连接起来。借鉴了牛顿数学中的几何图形面积计算的微分方法。对于大多数心动情况比较正常(无大量房早室早、起搏器、房颤室颤情况下)，可以尽量的消除边界误差误差。如此形成了一个确定边界的散点图区域，然后计算散点图面积、长轴、短轴、夹角，均可以设计程序而计算出来。
1、计算散点图的质心，并将质心移动到坐标系的圆心位置。由于知道散点图的每个点的横纵坐标，计算质心比较简便。另外由于计算的是散点图的面积、长短轴长度、长轴方向夹角，而将该图像在平面上任意移动，并不影响其数学计算。
2、运用数学微分方式将图片分为许多小扇形。以每个扇形所包络的大部分点数的区域为图像边界。这样尽可能减少了定于边界时候的误差。边界阈值可以设定为包含该小区域内95％总散点的小扇形区域。
3、若散点图区域分为平面上数个区域，这说明发生了严重的心律失常现象。此时计算的是数个区域的面积，并提供心律失常信息。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (1)

1.一种非线性洛伦兹散点图形态学计算方法，其特征在于，本方法包括如下步骤：
A、运用计算几何距算法找到待计算的散点图的质心；
B、将散点图的质心点移动至坐标原点，然后以原点发出16～64条射线，将散点图切割为如此多的小扇形区域；
C、利用散点的数目以及分布规律，将每个扇形的边界得以界定。
D、汇集各扇形面积之和，即为散点图的整体面积。
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