CN109009085A - 一种心电信号r波检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种心电信号R波检测方法及系统，方法包括：对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；根据若干个R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；计算当前R波的信噪比；若当前R波的信噪比大于当前R波对应的信噪比阈值，则计算当前R波的第二特征参数；若当前R波的第二特征参数满足所述特征参数阈值时，则当前R波为目标R波；当得到目标R波后，根据目标R波的第一特征参数更新初始R波检测时的阈值。本发明先通过初始检测，然后通过信噪比检测，进一步去除类似R波的噪声，最后再根据初始检测到的R波计算得到的特征参数阈值对R波进行更严格的检测，使得最后检测出的R波的准确率较高。

Description

一种心电信号R波检测方法及系统

技术领域

本发明属于心电信号检测技术领域，特别涉及一种心电信号R波检测方法及系统。

背景技术

心电图信号是心脏在每个心动周期有规律的收缩和舒张过程中大量的心肌细胞产生生物点位的变化，并通过体表表现多种形式点位变化的图形信号。一个完整的心电图波形包括P波、Q波、R波、S波、T波及U 波。心电图信号中的R波是心室除极时产生点位突变，其探测在心电信号分析、处理和诊断中最为关键，尤其对各种心律失常、房颤等疾病具有重大的诊断价值。且随着智能健康穿戴设备的兴起，方便快捷的血压测量也是以心电图的R波位置识别为基础的。传统的心电监护以静态监护多导联为主，心电图受到的运动伪迹、肌电干扰很小。而在穿戴产品中，心电图更容易受到运动伪迹、肌电干扰等影响，且本身一些P波、T波与R波也不容易区分，而穿戴设备对R波识别又具有很高的准确性要求。

现有的QRS检测算法大体包括：差分算法、自适应R波检测算法、窗口积分方法等。而差分算法和自适应R波检测算法检测准确性不高；窗口积分方法只针对正常QRS波形识别率高，对于很多非正常的QRS波造成漏检。

发明内容

本发明的目的是提供一种心电信号R波检测方法及系统，实现检测准确度高的目的。

本发明提供的技术方案如下：

一种心电信号R波检测方法，包括：

对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；

根据若干个所述R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；

计算当前R波的信噪比；若所述当前R波的信噪比大于所述当前R波对应的信噪比阈值，则计算所述当前R波的第二特征参数；若所述当前R波的第二特征参数满足所述特征参数阈值时，则所述当前R波为目标R波；

当得到所述目标R波后，根据所述目标R波的第一特征参数更新所述初始 R波检测时的阈值。

优选地，所述计算当前R波的信噪比具体包括：

计算所述当前R波的极值点前后T₁内的信号Vpp值，T₁＝t₁+t₂；t₁为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第一预设时间段，t₂为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第二预设时间段；

计算所述当前R波的极值点前后T₂内的噪声Vpp值，T₂＝t₃-t₁+t₄-t₂，t₃＞t₁，且t₁∈t₃，t₄＞t₂，且t₂∈t₄；t₃为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第三预设时间段，t₄为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第四预设时间段；

计算所述当前R波的所述信号Vpp值与所述噪声Vpp值的比值，得到所述当前R波的信噪比。

优选地，所述对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和若干个R波的第一特征参数具体包括：

计算所述心电信号的各个采样点的二阶差分值；

若当前采样点的二阶差分值大于第一预设差分阈值，则在所述心电信号中找到二阶差分值大于第二预设差分阈值的拐点；所述第二预设差分阈值小于所述第一预设差分阈值；

在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到与所述当前采样点的时间间隔最小，且与所述当前采样点之间的第一高度值大于第一预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第一前拐点；

在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的第二高度值大于第一预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第一后拐点；

计算所述第一前拐点与所述第一后拐点之间的第一宽度值，计算所述第一前拐点与当前采样点之间的第一斜率值，计算所述第一后拐点与当前采样点之间的第二斜率值；

当所述第一高度值和所述第二高度值同时大于第二预设高度阈值，所述第二预设高度阈值大于所述第一预设高度阈值，且所述第一宽度值小于第一预设宽度阈值，且所述第一斜率值和所述第二斜率值同时大于第一预设斜率阈值时，判定所述当前采样点为R波的极值点；

所述第一高度值、第二高度值、第一宽度值、第一斜率值和第二斜率值为 R波的第一特征参数。

优选地，所述得到若干个R波的极值点和若干个R波的特征参数之后，根据所述若干个R波的特征参数计算得到特征参数阈值之前还包括：

当预设时间间隔内存在两个以上的所述R波时，根据预设权重比例规则，分别计算两个以上的所述R波的所述第一高度值与所述第二高度值的高度加权值；将所述高度加权平均值大的R波保留。

优选地，所述计算所述当前R波的第二特征参数，若所述当前R波的第二特征参数满足所述特征参数阈值时，则所述当前R波为目标R波具体包括：

在所述心电信号中找到二阶差分值大于第三预设差分阈值的拐点；所述第三预设差分阈值小于所述第二预设差分阈值；

在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第二前拐点；

在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第二后拐点；所述第三预设高度阈值小于所述第一预设高度阈值；

计算所述第二前拐点与所述第二后拐点之间的第二宽度值，计算所述第二前拐点与所述当前R波的极值点之间的第三斜率值，计算所述第二后拐点与所述当前R波的极值点之间的第四斜率值；

获取从所述第二前拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第一横坐标和1/4高度处对应的第二横坐标，获取从所述第二后拐点到所述当前采样点的 2/3高度处对应的第三横坐标和1/4高度处对应的第四横坐标，计算所述第三横坐标与所述第一横坐标之间的第一数值差，计算所述第四横坐标与所述第二横坐标之间的第二数值差；

当所述第二宽度值小于第二预设宽度阈值并大于第三预设宽度阈值，且所述第一数值差与所述第二数值差的比值大于1/2,且所述第三斜率值和第四斜率值同时大于第二预设斜率阈值，所述第二预设宽度阈值小于所述第一预设宽度阈值，所述第二预设斜率阈值大于所述第一预设斜率阈值，确定所述当前R波为所述目标R波。

本发明还提供一种心电信号R波检测系统，包括：

检测模块，用于对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；

第一计算模块，用于根据若干个所述R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；

第二计算模块，用于计算当前R波的信噪比；

第一判断模块，用于判断所述当前R波的信噪比是否大于所述当前R波对应的信噪比阈值；

第三计算模块，用于当所述当前R波的信噪比大于所述当前R波对应的信噪比阈值时，计算所述当前R波的第二特征参数；

第二判断模块，用于判断所述当前R波的第二特征参数是否满足所述特征参数阈值时，若是，则判定所述当前R波为目标R波；

阈值更新模块，用于当得到所述目标R波后，根据所述目标R波的第一特征参数更新所述初始R波检测时的阈值。

优选地，所述第二计算模块包括：

第一计算单元，用于计算所述当前R波的极值点前后T₁内的信号Vpp值， T₁＝t₁+t₂；t₁为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第一预设时间段， t₂为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第二预设时间段；

第二计算单元，用于计算所述当前R波的极值点前后T₂内的噪声Vpp值， T₂＝t₃-t₁+t₄-t₂，t₃＞t₁，且t₁∈t₃，t₄＞t₂，且t₂∈t₄；t₃为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第三预设时间段，t₄为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第四预设时间段；

第三计算单元，用于计算所述当前R波的所述信号Vpp值与所述噪声Vpp 值的比值，得到所述当前R波的信噪比。

优选地，所述检测模块包括：

第五计算单元，用于计算所述心电信号的各个采样点的二阶差分值；

第一查找单元，用于若当前采样点的二阶差分值大于第一预设差分阈值时，则在所述心电信号中找到二阶差分值大于第二预设差分阈值的拐点；所述第二预设差分阈值小于所述第一预设差分阈值；

第二查找单元，用于在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到与所述当前采样点的时间间隔最小，且与所述当前采样点之间的第一高度值大于第一预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第一前拐点；

第三查找单元，用于在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的第二高度值大于第一预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第一后拐点；

第六计算单元，用于计算所述第一前拐点与所述第一后拐点之间的第一宽度值，计算所述第一前拐点与当前采样点之间的第一斜率值，计算所述第一后拐点与当前采样点之间的第二斜率值；

第一判断单元，用于当所述第一高度值和所述第二高度值同时大于第二预设高度阈值，所述第二预设高度阈值大于所述第一预设高度阈值，且所述第一宽度值小于第一预设宽度阈值，且所述第一斜率值和所述第二斜率值同时大于第一预设斜率阈值时，判定所述当前采样点为R波的极值点；所述第一高度值、第二高度值、第一宽度值、第一斜率值和第二斜率值为R波的特征参数。

优选地，还包括：

不应期模块，用于当预设时间间隔内存在两个以上的所述R波时，根据预设权重比例规则，分别计算两个以上的所述R波的所述第一高度值与所述第二高度值的高度加权值；将所述高度加权平均值大的R波保留。

优选地，所述第三计算模块包括：

第四查找单元，用于在所述心电信号中找到二阶差分值大于第三预设差分阈值的拐点；所述第三预设差分阈值小于所述第二预设差分阈值；

第五查找单元，用于在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第二前拐点；

第六查找单元，在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第二后拐点；所述第三预设高度阈值小于所述第一预设高度阈值；

第七计算单元，用于计算所述第二前拐点与所述第二后拐点之间的第二宽度值，计算所述第二前拐点与所述当前R波的极值点之间的第三斜率值，计算所述第二后拐点与所述当前R波的极值点之间的第四斜率值；

获取单元，用于获取从所述第二前拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第一横坐标和1/4高度处对应的第二横坐标，获取从所述第二后拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第三横坐标和1/4高度处对应的第四横坐标，计算所述第三横坐标与所述第一横坐标之间的第一数值差，

第八计算单元，用于计算所述第四横坐标与所述第二横坐标之间的第二数值差；

所述第二判断模块包括：

第二判断单元，用于当所述第二宽度值小于第二预设宽度阈值并大于第三预设宽度阈值，且所述第一数值差与所述第二数值差的比值大于1/2,且所述第三斜率值和第四斜率值同时大于第二预设斜率阈值，所述第二预设宽度阈值小于所述第一预设宽度阈值，所述第二预设斜率阈值大于所述第一预设斜率阈值，确定所述当前R波为所述目标R波。

通过本发明提供的一种心电信号R波检测方法及系统，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明在检测R波时，先通过初始检测，得到R波和类似R波的噪声，然后通过信噪比检测，进一步去除类似R波的噪声，最后再根据初始检测到的 R波计算得到的特征参数阈值对R波进行更严格的检测，使得最后检测出的R 波的准确率较高。

2、本发明检测出目标R波后，对初始R波检测时的阈值进行更新，可提高初始R波检测的准确率。

3、本发明通过不应期条件判断预设时间间隔内是否存在两个以上的R波，然后将更符合R波特征的波形保留，可进一步提高R波的检测准确率。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种心电信号R波检测方法及系统的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例一的流程示意图；

图2是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例二的流程示意图；

图3是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例二的t₄-t₂时间段的分段示意图；

图4是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例三的流程示意图；

图5是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例五的流程示意图；

图6是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例五的2/3高度处和1/4 高度处的示意图；

图7是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例五的心电信号不良时的示意图；

图8是本发明一种心电信号R波检测方法的实施例五的心电信号良好时的示意图；

图9是本发明一种心电信号R波检测系统的一个实施例的结构示意框图；

图10是本发明一种心电信号R波检测系统的另一个实施例的结构示意框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

根据本发明提供的第一实施例，如图1所示，

一种心电信号R波检测方法，包括以下步骤：

对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；

根据若干个所述R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；

计算当前R波的信噪比；若所述当前R波的信噪比大于所述当前R波对应的信噪比阈值，则计算所述当前R波的第二特征参数；若所述当前R波的第二特征参数满足所述特征参数阈值时，则所述当前R波为目标R波；

当得到所述目标R波后，根据所述目标R波的第一特征参数更新所述初始 R波检测时的阈值。

具体地，采集到用户的心电信号后，在对心电信号进行初始R波检测之前，可先对心电信号进行滤波处理。由于滤波有延迟时间差，因此可利用滤波的延迟时间差，对原始心电信号提前一小段时间进行饱和判决，如果信号饱和，则不对滤波后的心电信号进行初始R波检测，等信号恢复正常后，再进行一系列的R波检测。

信号饱和是指信号超过最大量程，信号完全被淹没，此时的波形为无效波形，所以不对波形进行检测。由于信号达到饱和状态后不会立即恢复正常状态，所以可延迟一段时间结束饱和判断。

经过饱和判断和滤波处理后，对滤波后的心电信号进行初始R波检测，得到R波的极值点和特征参数，如可通过差分算法和形态检测法检测R波；此处的特征参数是指R波的形态参数，如波高、波宽等。

检测到多个R波后，根据多个R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值，如根据R波的波宽、波高等计算得到宽度阈值、高度阈值等。

检测到多个R波后，需要进一步对这多个R波进行噪声检测。此处以对一个R波进行噪声检测为例，该R波为当前R波，检测方法为计算当前R波的信噪比，信噪比是指信号中有效成分与噪声成分的比例关系参数。若信噪比较大，则认为R波与周围噪声信号相比突出性强，该R波为真正R波的可能性较大，若信噪比较小，则是噪声的可能性较大，应该剔除。在经初始R波检测后，再进行噪声检测，可剔除由肌电和运动伪迹噪声干扰造成的类似R波的噪声存在，从而可提高R波的检测准确率。

对当前R波进行噪声检测后，还需要计算当前R波的第二特征参数，第二特征参数也为波高、波宽等参数，第二特征参数与第一特征参数可能相同，也可能不同，若当前R波的第二特征参数满足上述计算得到的特征参数阈值时，则认为当前R波为目标R波，即为真正的R波。得到真正的R波后，再根据真正R波的第一特征参数去更新在初始R波检测时的阈值，使得初始R波检测的阈值设置的更合理，从而提高初始R波检测的准确率，进一步地提高特征参数阈值的合理性，使得目标R波的检测准确率高。

根据本发明提供的第二实施例，一种心电信号R波检测方法，如图2 所示，本实施例是上述第一实施例的优选实施例，主要改进点在于，所述计算当前R波的信噪比具体包括：

计算所述当前R波的极值点前后T₁内的信号Vpp值，T₁＝t₁+t₂；t₁为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第一预设时间段，t₂为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第二预设时间段；

计算所述当前R波的极值点前后T₂内的噪声Vpp值，T₂＝t₃-t₁+t₄-t₂，t₃＞t₁，且t₁∈t₃，t₄＞t₂，且t₂∈t₄；t₃为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第三预设时间段，t₄为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第四预设时间段；

计算所述当前R波的所述信号Vpp值与所述噪声Vpp值的比值，得到所述当前R波的信噪比。

具体地，经过初始R波检测，得到当前R波的极值点后，先计算当前R 波极值点T₁内的信号Vpp值，Vpp值是指交流信号或脉冲信号的最高电压值减最低电压值，即峰峰值。信号Vpp值可用T₁时间段内的最高电压值减最低电压值。

然后计算当前R波的极值点T₂内的噪声Vpp值，噪声Vpp值可用T₂时间段内的最高电压值减最低电压值。当然，计算T₁与T₂内Vpp值的顺序可以调换。

得到信号Vpp值与噪声Vpp值后，计算信号Vpp值与噪声Vpp值的比值，若当前R波的比值小于当前R波的比值阈值，则认为当前R波与周围噪声信号相比突出性不强，因此，判定当前R波为噪声，应该将该经初始R波检测到的当前R波剔除。

在计算当前R波的极值点T₂内的噪声Vpp值时，虽然可直接用T₂内的最高电压值减最低电压值，但是此种方式获取到的噪声Vpp值误差较大，不能真实的反应噪声Vpp值，因此，为了更好评估噪声的水平，可将t₃-t₁时间段分为 n段，n≥2，然后计算第i时间段与第i+1时间段的总时间段内的噪声Vppi值， 1≤i≤n-1，且i∈N，得到n-1个噪声Vppi值；并将t₄-t₂时间段分为m段，然后计算第f时间段与第f+1时间段的总时间段内的噪声Vppf值，1≤f≤m-1，且f∈N，得到m-1个噪声Vppf值；最后计算所述n-1个噪声Vppi值和m-1个噪声Vppf 值的平均值，得到误差较小的噪声Vpp值。

为了避免将噪声拉进来当做信号，T₁应位于当前R波前后拐点对应的采样时间点之间。为了避免将当前R波后面的R波拉进来当成噪声，t₃、t₄的应小于心脏的不应期时间，即t₃、t₄分别要小于200ms，在计算噪声时，可在排除当前R波的极值点前75ms的时间段内和排除当前R波的极值点后75ms的时间段内分别进行噪声计算。因为心电信号R波的频率范围大多在20Hz以内，大于20Hz则认为是噪声，而噪声干扰基本上都是类似于正弦波比较多，正弦波的频率f＝1/T＝20Hz，其对应的周期为T＝50ms。在求波形的Vpp值时，如要选择比较合适的区间，选周期的一半时长就可以了，大概是25ms左右，因此，我们可以计算20ms时间长度的Vpp值。如图3所示，如将当前R波的t₄-t₂时间段分为9段，图3中数字1、2、3、4、5、6、7、8、9分别表示第一段至第九段，每段的时长可选为10ms，然后计算第一段和第二段的总时间段内的噪声 Vpp1值、第二段和第三段的总时间段内的噪声Vpp2值，第三段和第四段的总时间段内的噪声Vpp3值，第四段和第五段的总时间段内的噪声Vpp4值，第五段和第六段的总时间段内的噪声Vpp5值，第六段和第七段的总时间段内的噪声Vpp6值，第七段和第八段的总时间段内的噪声Vpp7值，第八段和第九段的总时间段内的噪声Vpp8值，计算相邻两段的总时间段的Vpp值，即计算的是20ms内的噪声Vpp值，通过此种方式计算得到的噪声Vpp值误差较小，更能反映噪声的大小值。

根据本发明提供的第三实施例，一种心电信号R波检测方法，如图4所示，本实施例是上述第一实施例或第二实施例的优选实施例，主要改进点在于，所述对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和若干个R波的第一特征参数具体包括：

计算所述心电信号的各个采样点的二阶差分值；

若当前采样点的二阶差分值大于第一预设差分阈值，则在所述心电信号中找到二阶差分值大于第二预设差分阈值的拐点；所述第二预设差分阈值小于所述第一预设差分阈值；

在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到与所述当前采样点的时间间隔最小，且与所述当前采样点之间的第一高度值大于第一预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第一前拐点；

在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的第二高度值大于第一预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第一后拐点；

计算所述第一前拐点与所述第一后拐点之间的第一宽度值，计算所述第一前拐点与当前采样点之间的第一斜率值，计算所述第一后拐点与当前采样点之间的第二斜率值；

当所述第一高度值和所述第二高度值同时大于第二预设高度阈值，所述第二预设高度阈值大于所述第一预设高度阈值，且所述第一宽度值小于第一预设宽度阈值，且所述第一斜率值和所述第二斜率值同时大于第一预设斜率阈值时，判定所述当前采样点为R波的极值点；

所述第一高度值、第二高度值、第一宽度值、第一斜率值和第二斜率值为 R波的第一特征参数。

具体地，由于二阶差分值能在一定程度上反映波形的圆钝程度，所以首先对波形的圆钝进行判别。通常来说，R波的波形比较尖，二阶差分值比较大，通过二阶差分值处理可抑制T波、P波的干扰，突显R波。因此，先筛选出二阶差分值大于第一预设差分阈值的采样点，然后在滤波后的心电信号中找到各个采样点对应的前拐点和后拐点，并由前拐点、对应的采样点和后拐点组成一波形，计算各个波形的第一特征参数。

由于R波在拐点处会波动几下，然后再往下走，可能又有一个比较大的拐点，为了在滤波后的心电信号中找到比较大的拐点，避免找到一些因信号波动而产生的小拐点，可以对拐点设置一定的条件，如拐点的二阶差分值需要大于第二预设差分阈值，以保证拐点的圆钝度较小，同时拐点与当前采样点之间的高度值需要大于第一预设高度阈值，以确保在根据前拐点、对应的采样点和后拐点组成的波形计算第一特征参数时，能够获得比较准确的波形参数，使得根据波形参数进行R波检测判断时，能够获得比较准确的结果，从而提高R波的检测效率。

第一前拐点与第一后拐点之间的第一宽度值是指第一前拐点与第一后拐点的横坐标差值，即用第一后拐点的横坐标减去第一前拐点的横坐标。第一前拐点与当前采样点之间的第一高度值是指当前采样点与第一前拐点的纵坐标差值。第一前拐点与当前采样点之间的第一斜率值是指第一前拐点和第一当前采样点之间的纵坐标差值与第一前拐点和当前采样点之间的横坐标差值的比值。同理，第二高度值是指当前采样点与第一后拐点的纵坐标差值，第一斜率值是指第一高度值与第一前拐点和当前采样点之间的横坐标差值的比值，第二斜率值是指第二高度值与第二后拐点和当前采样点之间的横坐标差值的比值。

计算得到由前拐点、对应的采样点和后拐点组成的波形的第一特征参数后，将当前采样点对应的波形的第一特征参数与各自的阈值进行比较，如满足条件，则该当前采样点为R波的极值点。由于R波一般较窄，为了进一步提高检测准确率，还可以设置多个宽度判断条件，如在上述条件满足的基础上判断 1/10高度处的宽度值是否满足条件，如满足，则当前采样点为R波的极值点，如不满足，则当前采样点不为R波的极值点。其具体计算方法为：获取从第一前拐点到当前采样点的1/10高度处对应的第五横坐标，获取从第一后拐点到当前采样点的1/10高度处对应的第六横坐标，计算第六横坐标与第五横坐标之间的数值差，如该数值差小于一定阈值，则认为1/10高度处的宽度值满足条件。同理，还可以设置其他波形参数条件，如设置第一前拐点与当前采样点的横坐标差值的判断条件，第一后拐点与当前采样点的横坐标差值的判断条件。

得到R波的极值点后，由上述第一前拐点、当前采样点和第一后拐点组成的波形的波形参数为R波的第一特征参数，如上述第一高度值、第二高度值、第一宽度值、第一斜率值和第二斜率值为R波的第一特征参数。

根据本发明提供的第四实施例，一种心电信号R波检测方法，本实施例是上述第三实施例的优选实施例，主要改进点在于，所述得到若干个R波的极值点和若干个R波的特征参数之后，根据所述若干个R波的特征参数计算得到特征参数阈值之前还包括：

当预设时间间隔内存在两个以上的所述R波时，根据预设权重比例规则，分别计算两个以上的R波的所述第一高度值与所述第二高度值的高度加权值；将高度加权平均值大的R波保留。

具体地，当根据R波的形态确定出R波后，还可根据不应期条件，进一步将类似R波的噪声剔除，以进一步提高R波的检测准确率。不应期是指生物对某一刺激产生反应后，在一定时间内，即使再给予刺激，也不会发生反应，此期间为不应期。根据不应期条件，可知人体在200ms内只可能产生一个R波，而不可能产生两个以上的R波。当在200ms内出现两个以上的R波时，只有一个R波是真正的R波，此时需要将其余的R波剔除。

为了区分出哪个R波为真正的R波，我们可以计算R波的高度加权值和波峰尖锐度(二阶差分值)，如果一个R波的高度加权值和波峰尖锐度同时优于其他R波时，则选择前者为真正的R波，如果不是两个条件同时满足时，则优先选择高度加权值更高的R波为真正的R波，如两个R波的高度加权值相近时，则选择波峰比较尖锐的R波作为真正的R波。波峰的尖锐度根据R波的极值点的二阶差分值得到。高度加权值的计算方法为：获取第一前拐点与当前采样点之间的第一高度值；获取第一后拐点与当前采样点之间的第二高度值；根据权重比例规则，计算第一高度值与第二高度值的高度加权值；预设权重比例规则为权重系数与高度值成正比例关系。即当第一高度值大于第二高度值时，第一高度值的权重系数大于第二高度值的权重系数；当第一高度值小于第二高度值时，第一高度值的权重系数小于第二高度值的权重系数。计算得到两个以上的R波的高度加权值后，将高度加权值最大的R波保留，将剩余的R 波剔除，在计算特征参数阈值时，根据经过本实施例检测后的真正的R波来计算，使得特征参数阈值更接近真实R波的特点，从而提高R波检测准确率。

根据本发明提供的第五实施例，一种心电信号R波检测方法，如图5所示，本实施例是上述第三实施例或第四实施例的优选实施例，主要改进点在于，计算所述当前R波的第二特征参数，若所述当前R波的第二特征参数满足所述特征参数阈值时，则所述当前R波为目标R波具体包括：

在所述心电信号中找到二阶差分值大于第三预设差分阈值的拐点；所述第三预设差分阈值小于所述第二预设差分阈值；

在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第二前拐点；

在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第二后拐点；所述第三预设高度阈值小于所述第一预设高度阈值；

计算所述第二前拐点与所述第二后拐点之间的第二宽度值，计算所述第二前拐点与所述当前R波的极值点之间的第三斜率值，计算所述第二后拐点与所述当前R波的极值点之间的第四斜率值；

获取从所述第二前拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第一横坐标和1/4高度处对应的第二横坐标，获取从所述第二后拐点到所述当前采样点的 2/3高度处对应的第三横坐标和1/4高度处对应的第四横坐标，计算所述第三横坐标与所述第一横坐标之间的第一数值差，计算所述第四横坐标与所述第二横坐标之间的第二数值差；

当所述第二宽度值小于第二预设宽度阈值并大于第三预设宽度阈值，且所述第一数值差与所述第二数值差的比值大于1/2,且所述第三斜率值和第四斜率值同时大于第二预设斜率阈值，所述第二预设宽度阈值小于所述第一预设宽度阈值，所述第二预设斜率阈值大于所述第一预设斜率阈值，确定所述当前R波为所述目标R波。

具体地，由于R波在拐点处会波动几下，然后再往下走，可能又有一个比较大的拐点，而上述实施例中的第一前拐点和第一后拐点就是为了寻找比较大的拐点，对于那些小的波动拐点认为是噪声，不希望将其作为拐点，但对于起搏器脉冲引起的噪声波形，波动的几下真的就是起搏器脉冲的拐点，因此，为了剔除起搏器脉冲引起的噪声，我们对之前找到的拐点进行修正，以找到那些小的拐点，这些小的拐点即本实施例中的第二前拐点和第二后拐点，当然第二前拐点与第一前拐点可能重合，也可能不重合，第二后拐点与第一后拐点可能重合，也可能不重合。

找到第二前拐点和第二后拐点后，重新计算第二前拐点、当前采样点和第二后拐点组成的波形的第二特征参数。因为R波的上下宽度跨度不大，而其他噪声波形的上下宽度跨度较大，因此，计算了2/3高度处的宽度值(第一数值差)和1/4高度处的宽度值(第二数值差)，如图6所示，图中a与b之间对应的宽度为2/3高度处的宽度值，图中c与d之间对应的宽度为1/4高度处的宽度值。如第一数值差与第二数值差的比值大于0.5，即证明宽度跨度不大，如小于0.5，则证明宽度跨度较大，该波形为噪声，应进行剔除。除了计算2/3 高度处宽度值和1/4高度处的宽度值，还计算了峰脚宽度和斜率值，如满足阈值，则认为是真正的R波(目标R波)，此处的第二预设宽度阈值、第三预设宽度阈值和第二预设斜率阈值是根据初始R波检测后的R波的第一特征参数计算得到，如我们可以通过计算多个R波的宽度值的平均值，然后在平均值上加减一定系数，即可得到第二预设宽度阈值，同理可得到第三预设宽度阈值和第二预设斜率阈值等。当然，为了在实际检测时，我们还可以加入其它的波形检测条件，如第二前拐点与当前采样点之间的高度值，第二后拐点与当前采样点之间的高度值等。

当检测到目标R波后，在根据目标R波的第一特征参数更新初始R波检测时的阈值，即更新上述第三实施例中的第二预设高度阈值、第一预设宽度阈值、第一预设斜率阈值等。经过不停的阈值更新，可使得初始R波检测的准确率提高，当初始R波检测的准确率提高后，可使得在进行修正拐点的检测时，由初始R波计算得到的阈值更接近真实R波的特点，从而能更精确的筛选出真正的R波。

其中，阈值的更新方法为：根据目标R波的第一特征参数对阈值进行Alpha 滤波更新，如预设高度阈值为h1，检测到的目标R波的高度值为h2，更新后的高度阈值＝α×h1+(1-α)×h2，0＜α＜1，α可根据实际情况进行设置；其中，检测到的目标R波的高度值为第一高度值和第二高度值的平均值。

由于在检测过程中，肌电干扰或电极与皮肤之间的相对运动产生的运动伪迹干扰，会造成心电信号波形的基线漂移很严重，此干扰无法消除，又可能造成类似R波的伪迹产生。因此，当将类似R波的伪迹检测为R波之后，我们不能根据伪R波的特征参数来更新R波检测的阈值，否则容易造成阈值超调，使阈值会向更大或者更小的方向走，从而导致阈值不起作用将所有的波都检测为R波，或者完全起作用使真正的R波也无法检测出来。所以，在进行阈值更新前需要判断当前采样时间段内的目标R波的数据段是否良好。心电信号的质量判断和R波检测是两个独立的过程，当采集到心电信号后就会对心电信号进行质量判断，如通过质量判断当前采样时间段内的心电信号良好，则可用该采样时间段内的R波的特征参数对阈值进行更新。

由于肌电干扰和运动伪迹干扰，都会造成心电信号波形的基线漂移严重，因此，我们可以通过判断基线的波动幅度来判断信号是否良好。如图7和8所示，图6为心电信号不良时的示意图；图7为心电信号良好时的示意图，从图 5可看出，信号不良时基线漂移很严重。首先，对实时采集的用户的心电信号进行存储，然后分别进行多个频率值的低通滤波，以得到多个基线信号，为了避免将一些病态的R波和一些T波提取出来，我们可以选择5Hz以下的多个频率进行滤波，而经过5Hz以下的频率滤波得到的信号基本上为基线信号。经过滤波得到多个基线信号后，通过计算我们可以得到多个频率范围的带通信号，然后计算当前采样时间段内各个带通信号的标准差，通过计算标准差可得到当前采样时间段内基线信号的波动状况，再根据权重比例规则，计算各个带通信号对应的标准差的加权值，得到总的标准差，最后将总标准差与标准差阈值比较，如大于标准差阈值，则认为当前采样时间段内的基线波动幅度超过阈值，因此，当前采样时间段内的心电信号为不良数据段，此时将不根据当前采样时间段内的目标R波的特征参数更新阈值，可防止阈值超调，提高R波的检测效率。

如将存储的心电信号分别进行0Hz、0.5Hz、1Hz和5Hz的低通滤波，将四个滤波结果进行相减得到1-5Hz之间的第一带通信号，0.5-1Hz之间的第二带通信号，0-0.5Hz之间的第三带通信号，分别对三个带通信号缓存1s，然后分别计算三个带通信号1s内的标准差σ1、σ2和σ3，为了区别肌电干扰和伪迹干扰与非正常心电信号波形的区别，分别对0-0.5Hz带通信号内的标准差σ3、 0.5-1Hz带通信号内的标准差σ2、1-5Hz带通信号内的标准差σ1赋予不同的权重系数，σ1的权重系数＞σ2的权重系数＞σ3的权重系数，且σ1的权重系数与σ2的权重系数相近，σ1的权重系数与σ2的权重系数远大于σ3的权重系数，如将σ1、σ2和σ3的权重系数分别设为0.5、0.42和0.08，根据σ1、σ2和σ3的权重系数即可计算得到1s内的总标准差，总标准差＝0.5×σ1+0.42×σ2+0.08×σ3，如果总标准差大于当前标准差阈值，则认为该1s内的心电信号为不良数据段，然后通过此方法计算各个1s内的心电信号是否良好。

其中，当前标准差阈值的计算方法为：在当前采样时间段之前检测到多个 R波；计算多个R波的高度值的平均值和高度值的标准差；计算平均值与标准差的比值；当比值小于预设阈值时，根据平均值计算得到当前标准差阈值；当所述比值大于所述预设阈值时，所述当前标准差阈值为上一标准差阈值。

具体地，由于每个人的R波幅度不同，基线波动幅度的阈值也会不同，因此，在设置标准差阈值时，如将标准差阈值设置为一个定值，会导致信号质量判断的准确率非常低，因此，我们需要根据检测出的R波的特征参数来计算标准差阈值。并且在实际检测过程中，当采集到心电信号后，会对心电信号同时进行R波检测和质量判断，因此，在对当前采样时间段的心电信号进行质量判断时，在当前采样时间段之前已检测出多个R波，我们可根据这些R波的参数来计算得到当前标准差阈值。

在当前采样时间段之前检测出多个R波后，计算多个R波的高度值(该高度值为第一高度值和第二高度值的平均值)的平均值和高度值(该高度值为第一高度值和第二高度值的平均值)的标准差，然后计算平均值与标准差的比值，当比值小于预设阈值时，则认为这多个R波是质量良好数据段内的R波，可根据这多个R波的高度值的平均值计算得到当前标准差阈值，当比值大于预设阈值时，则认为这多个R波不是良好数据段内的R波，此时不可根据这多个R 波的高度值的平均值来计算得到当前标准差阈值，而采用上一标准差阈值作为当前标准差阈值。

如在当前采样时间段前检测出8个R波后，缓存这8个R波的数据，然后计算这8个R波的高度值的平均值和8个R波的高度值的标准差的比值，若比值小于一定阈值0.3(该阈值为一个定值且是预先设置好的)时，说明这8个R 波是质量良好数据段内的R波，可根据这8个R波的高度值的平均值来计算得到当前标准差阈值，当前标准差阈值与平均值成线性关系，当前方差阈值＝a×平均值+b，其中，0.5＜a＜0.8，0.1＜b＜0.3。为了防止当前标准差阈值超调，需要对当前标准差阈值进行上下限的限定，即为当前标准差阈值设置一个最大值和一个最小值，当根据平均值计算得到的当前标准差阈值大于最大值时，则以设定的最大值作为当前标准差阈值，当根据平均值计算得到的当前标准差阈值小于最小值时，则以设定的最小值作为当前标准差阈值。本发明根据每个人的R波幅度计算得到当前标准差阈值，可解决因每个人的R波幅度不同而导致阈值设置不准确的问题，提高信号质量判断的准确性。

在当前采样时间段内又检测出新的一个或多个R波后，可以将新检测到的一个或多个R波缓存，释放之前检测到的R波，保证缓存的还是8个R波，然后重新计算这8个R波的高度值的平均值和高度值的标准差的比值，若比值小于预设阈值，则可根据新缓存的这8个R波的高度值平均值计算得到下一采样时间段的标准差阈值，若比值大于预设阈值，则将当前采样时间段的当前标准差阈值作为下一采样时间段的标准差阈值。或者在检测出新的一个或多个R 波后，计算之前缓存的8个R波和新检测到的R波的高度平均值，将高度值偏离该高度平均值较大的R波释放，使得缓存的仍是8个R波，然后重新计算这 8个R波的比值，若比值小于预设阈值，则可根据新缓存的这8个R波的高度值的平均值计算得到下一采样时间段的标准差阈值，若比值大于预设阈值，则将当前采样时间段的当前标准差阈值作为下一采样时间段的标准差阈值。

根据本发明提供的第六实施例，如图9所示，

一种心电信号R波检测系统，包括：

检测模块100，用于对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；

第一计算模块200，用于根据若干个所述R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；

第二计算模块300，用于计算当前R波的信噪比；

第一判断模块400，用于判断所述当前R波的信噪比是否大于所述当前R 波对应的信噪比阈值；

第三计算模块500，用于当所述当前R波的信噪比大于所述当前R波对应的信噪比阈值时，计算所述当前R波的第二特征参数；

第二判断模块600，用于判断所述当前R波的第二特征参数是否满足所述特征参数阈值时，若是，则判定所述当前R波为目标R波；

阈值更新模块700，用于当得到所述目标R波后，根据所述目标R波的第一特征参数更新所述初始R波检测时的阈值。

本实施例中的各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

根据本发明提供的第七实施例，如图10所示，

一种心电信号R波检测系统，包括：

检测模块100，用于对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；

第一计算模块200，用于根据若干个所述R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；

第二计算模块300，用于计算当前R波的信噪比；

第一判断模块400，用于判断所述当前R波的信噪比是否大于所述当前R 波对应的信噪比阈值；

第三计算模块500，用于当所述当前R波的信噪比大于所述当前R波对应的信噪比阈值时，计算所述当前R波的第二特征参数；

第二判断模块600，用于判断所述当前R波的第二特征参数是否满足所述特征参数阈值时，若是，则判定所述当前R波为目标R波；

阈值更新模块700，用于当得到所述目标R波后，根据所述目标R波的第一特征参数更新所述初始R波检测时的阈值。

优选地，所述第二计算模块300包括：

第一计算单元310，用于计算所述当前R波的极值点前后T₁内的信号Vpp 值，T₁＝t₁+t₂；t₁为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第一预设时间段，t₂为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第二预设时间段；

第二计算单元320，用于计算所述当前R波的极值点前后T₂内的噪声Vpp 值，T₂＝t₃-t₁+t₄-t₂，t₃＞t₁，且t₁∈t₃，t₄＞t₂，且t₂∈t₄；t₃为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第三预设时间段，t₄为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第四预设时间段；

第三计算单元330，用于计算所述当前R波的所述信号Vpp值与所述噪声 Vpp值的比值，得到所述当前R波的信噪比。

优选地，所述检测模块100包括：

第五计算单元110，用于计算所述心电信号的各个采样点的二阶差分值；

第一查找单元120，用于若当前采样点的二阶差分值大于第一预设差分阈值时，则在所述心电信号中找到二阶差分值大于第二预设差分阈值的拐点；所述第二预设差分阈值小于所述第一预设差分阈值；

第二查找单元130，用于在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到与所述当前采样点的时间间隔最小，且与所述当前采样点之间的第一高度值大于第一预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第一前拐点；

第三查找单元140，用于在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的第二高度值大于第一预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第一后拐点；

第六计算单元150，用于计算所述第一前拐点与所述第一后拐点之间的第一宽度值，计算所述第一前拐点与当前采样点之间的第一斜率值，计算所述第一后拐点与当前采样点之间的第二斜率值；

第一判断单元160，用于当所述第一高度值和所述第二高度值同时大于第二预设高度阈值，所述第二预设高度阈值大于所述第一预设高度阈值，且所述第一宽度值小于第一预设宽度阈值，且所述第一斜率值和所述第二斜率值同时大于第一预设斜率阈值时，判定所述当前采样点为R波的极值点；所述第一高度值、第二高度值、第一宽度值、第一斜率值和第二斜率值为R波的特征参数。

优选地，还包括：

不应期模块800，用于当预设时间间隔内存在两个以上的所述R波时，根据预设权重比例规则，分别计算两个以上的所述R波的所述第一高度值与所述第二高度值的高度加权值；将所述高度加权平均值大的R波保留。

优选地，所述第三计算模块500包括：

第四查找单元510，用于在所述心电信号中找到二阶差分值大于第三预设差分阈值的拐点；所述第三预设差分阈值小于所述第二预设差分阈值；

第五查找单元520，用于在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第二前拐点；

第六查找单元530，在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第二后拐点；所述第三预设高度阈值小于所述第一预设高度阈值；

第七计算单元540，用于计算所述第二前拐点与所述第二后拐点之间的第二宽度值，计算所述第二前拐点与所述当前R波的极值点之间的第三斜率值，计算所述第二后拐点与所述当前R波的极值点之间的第四斜率值；

获取单元550，用于获取从所述第二前拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第一横坐标和1/4高度处对应的第二横坐标，获取从所述第二后拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第三横坐标和1/4高度处对应的第四横坐标，计算所述第三横坐标与所述第一横坐标之间的第一数值差，

第八计算单元560，用于计算所述第四横坐标与所述第二横坐标之间的第二数值差；

所述第二判断模块600包括：

第二判断单元610，用于当所述第二宽度值小于第二预设宽度阈值并大于第三预设宽度阈值，且所述第一数值差与所述第二数值差的比值大于1/2,且所述第三斜率值和第四斜率值同时大于第二预设斜率阈值，所述第二预设宽度阈值小于所述第一预设宽度阈值，所述第二预设斜率阈值大于所述第一预设斜率阈值，确定所述当前R波为所述目标R波。

本实施例中的各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种心电信号R波检测方法，其特征在于，包括：

对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；

根据若干个所述R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；

计算当前R波的信噪比；若所述当前R波的信噪比大于所述当前R波对应的信噪比阈值，则计算所述当前R波的第二特征参数；若所述当前R波的第二特征参数满足所述特征参数阈值时，则所述当前R波为目标R波；

当得到所述目标R波后，根据所述目标R波的第一特征参数更新所述初始R波检测时的阈值。

2.根据权利要求1所述的一种心电信号R波检测方法，其特征在于，所述计算当前R波的信噪比具体包括：

计算所述当前R波的极值点前后T₁内的信号Vpp值，T₁＝t₁+t₂；t₁为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第一预设时间段，t₂为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第二预设时间段；

计算所述当前R波的极值点前后T₂内的噪声Vpp值，T₂＝t₃-t₁+t₄-t₂，t₃＞t₁，且t₁∈t₃，t₄＞t₂，且t₂∈t₄；t₃为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第三预设时间段，t₄为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第四预设时间段；

计算所述当前R波的所述信号Vpp值与所述噪声Vpp值的比值，得到所述当前R波的信噪比。

3.根据权利要求1或2所述的一种心电信号R波检测方法，其特征在于，所述对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和若干个R波的第一特征参数具体包括：

计算所述心电信号的各个采样点的二阶差分值；

若当前采样点的二阶差分值大于第一预设差分阈值，则在所述心电信号中找到二阶差分值大于第二预设差分阈值的拐点；所述第二预设差分阈值小于所述第一预设差分阈值；

在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到与所述当前采样点的时间间隔最小，且与所述当前采样点之间的第一高度值大于第一预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第一前拐点；

在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的第二高度值大于第一预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第一后拐点；

计算所述第一前拐点与所述第一后拐点之间的第一宽度值，计算所述第一前拐点与当前采样点之间的第一斜率值，计算所述第一后拐点与当前采样点之间的第二斜率值；

当所述第一高度值和所述第二高度值同时大于第二预设高度阈值，所述第二预设高度阈值大于所述第一预设高度阈值，且所述第一宽度值小于第一预设宽度阈值，且所述第一斜率值和所述第二斜率值同时大于第一预设斜率阈值时，判定所述当前采样点为R波的极值点；

所述第一高度值、第二高度值、第一宽度值、第一斜率值和第二斜率值为R波的第一特征参数。

4.根据权利要求3所述的一种心电信号R波检测方法，其特征在于，所述得到若干个R波的极值点和若干个R波的特征参数之后，根据所述若干个R波的特征参数计算得到特征参数阈值之前还包括：

当预设时间间隔内存在两个以上的所述R波时，根据预设权重比例规则，分别计算两个以上的所述R波的所述第一高度值与所述第二高度值的高度加权值；将所述高度加权平均值大的R波保留。

5.根据权利要求3所述的一种心电信号R波检测方法，其特征在于，所述计算所述当前R波的第二特征参数，若所述当前R波的第二特征参数满足所述特征参数阈值时，则所述当前R波为目标R波具体包括：

在所述心电信号中找到二阶差分值大于第三预设差分阈值的拐点；所述第三预设差分阈值小于所述第二预设差分阈值；

在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第二前拐点；

在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第二后拐点；所述第三预设高度阈值小于所述第一预设高度阈值；

计算所述第二前拐点与所述第二后拐点之间的第二宽度值，计算所述第二前拐点与所述当前R波的极值点之间的第三斜率值，计算所述第二后拐点与所述当前R波的极值点之间的第四斜率值；

获取从所述第二前拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第一横坐标和1/4高度处对应的第二横坐标，获取从所述第二后拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第三横坐标和1/4高度处对应的第四横坐标，计算所述第三横坐标与所述第一横坐标之间的第一数值差，计算所述第四横坐标与所述第二横坐标之间的第二数值差；

当所述第二宽度值小于第二预设宽度阈值并大于第三预设宽度阈值，且所述第一数值差与所述第二数值差的比值大于1/2,且所述第三斜率值和第四斜率值同时大于第二预设斜率阈值，所述第二预设宽度阈值小于所述第一预设宽度阈值，所述第二预设斜率阈值大于所述第一预设斜率阈值，确定所述当前R波为所述目标R波。

6.一种心电信号R波检测系统，其特征在于，包括：

检测模块，用于对心电信号进行初始R波检测，得到若干个R波的极值点和第一特征参数；

第一计算模块，用于根据若干个所述R波的第一特征参数计算得到特征参数阈值；

第二计算模块，用于计算当前R波的信噪比；

第一判断模块，用于判断所述当前R波的信噪比是否大于所述当前R波对应的信噪比阈值；

第三计算模块，用于当所述当前R波的信噪比大于所述当前R波对应的信噪比阈值时，计算所述当前R波的第二特征参数；

第二判断模块，用于判断所述当前R波的第二特征参数是否满足所述特征参数阈值时，若是，则判定所述当前R波为目标R波；

阈值更新模块，用于当得到所述目标R波后，根据所述目标R波的第一特征参数更新所述初始R波检测时的阈值。

7.根据权利要求6所述的一种心电信号R波检测系统，其特征在于，所述第二计算模块包括：

第一计算单元，用于计算所述当前R波的极值点前后T₁内的信号Vpp值，T₁＝t₁+t₂；t₁为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第一预设时间段，t₂为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第二预设时间段；

第二计算单元，用于计算所述当前R波的极值点前后T₂内的噪声Vpp值，T₂＝t₃-t₁+t₄-t₂，t₃＞t₁，且t₁∈t₃，t₄＞t₂，且t₂∈t₄；t₃为所述当前R波的极值点对应的采样时间点前的第三预设时间段，t₄为所述当前R波的极值点对应的采样时间点后的第四预设时间段；

第三计算单元，用于计算所述当前R波的所述信号Vpp值与所述噪声Vpp值的比值，得到所述当前R波的信噪比。

8.根据权利要求6所述的一种心电信号R波检测系统，其特征在于，所述检测模块包括：

第五计算单元，用于计算所述心电信号的各个采样点的二阶差分值；

第一查找单元，用于若当前采样点的二阶差分值大于第一预设差分阈值时，则在所述心电信号中找到二阶差分值大于第二预设差分阈值的拐点；所述第二预设差分阈值小于所述第一预设差分阈值；

第二查找单元，用于在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到与所述当前采样点的时间间隔最小，且与所述当前采样点之间的第一高度值大于第一预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第一前拐点；

第三查找单元，用于在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的第二高度值大于第一预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第一后拐点；

第六计算单元，用于计算所述第一前拐点与所述第一后拐点之间的第一宽度值，计算所述第一前拐点与当前采样点之间的第一斜率值，计算所述第一后拐点与当前采样点之间的第二斜率值；

第一判断单元，用于当所述第一高度值和所述第二高度值同时大于第二预设高度阈值，所述第二预设高度阈值大于所述第一预设高度阈值，且所述第一宽度值小于第一预设宽度阈值，且所述第一斜率值和所述第二斜率值同时大于第一预设斜率阈值时，判定所述当前采样点为R波的极值点；所述第一高度值、第二高度值、第一宽度值、第一斜率值和第二斜率值为R波的特征参数。

9.根据权利要求8所述的一种心电信号R波检测系统，其特征在于，还包括：

不应期模块，用于当预设时间间隔内存在两个以上的所述R波时，根据预设权重比例规则，分别计算两个以上的所述R波的所述第一高度值与所述第二高度值的高度加权值；将所述高度加权平均值大的R波保留。

10.根据权利要求8所述的一种心电信号R波检测系统，其特征在于，所述第三计算模块包括：

第四查找单元，用于在所述心电信号中找到二阶差分值大于第三预设差分阈值的拐点；所述第三预设差分阈值小于所述第二预设差分阈值；

第五查找单元，用于在位于所述当前采样点的采样时间之前的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标前拐点，所述目标前拐点为第二前拐点；

第六查找单元，在位于所述当前采样点的采样时间之后的所述拐点中找到距离所述当前采样点最近，且与所述当前采样点之间的高度值大于第三预设高度阈值的目标后拐点，所述目标后拐点为第二后拐点；所述第三预设高度阈值小于所述第一预设高度阈值；

第七计算单元，用于计算所述第二前拐点与所述第二后拐点之间的第二宽度值，计算所述第二前拐点与所述当前R波的极值点之间的第三斜率值，计算所述第二后拐点与所述当前R波的极值点之间的第四斜率值；

获取单元，用于获取从所述第二前拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第一横坐标和1/4高度处对应的第二横坐标，获取从所述第二后拐点到所述当前采样点的2/3高度处对应的第三横坐标和1/4高度处对应的第四横坐标，计算所述第三横坐标与所述第一横坐标之间的第一数值差，

第八计算单元，用于计算所述第四横坐标与所述第二横坐标之间的第二数值差；

所述第二判断模块包括：

第二判断单元，用于当所述第二宽度值小于第二预设宽度阈值并大于第三预设宽度阈值，且所述第一数值差与所述第二数值差的比值大于1/2,且所述第三斜率值和第四斜率值同时大于第二预设斜率阈值，所述第二预设宽度阈值小于所述第一预设宽度阈值，所述第二预设斜率阈值大于所述第一预设斜率阈值，确定所述当前R波为所述目标R波。