CN110037657A - 一种抗干扰的动态增益方法、存储介质及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗干扰的动态增益方法、存储介质及终端设备，所述方法包括：采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是否为干扰信号；当生物电信号为干扰信号时，获取所述干扰信号的第一特征量，并根据所述第一特征量确定所述干扰信号对应的第一增益系数；根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号。本发明在生物信号采集过程中，实时判断检测到的生物信号是否为干扰信号，并在生物信号为干扰信号时通过调整增益系数对干扰信号进行修复，以减少生物电信号信息的丢失，从而提高根据生物电信号获取到医学指数的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种抗干扰的动态增益方法、存储介质及终端设备。
背景技术
随着时代的发展和进步，现在医学可以通过医疗器械或监护产品获采集到生物的各种生物电信号，如脑电、心电、肌电等等。但是，生物电信号在采集中会受到高频治疗、医用遥测、无线电、灯光放电等干扰，而生物电信号都是微伏或毫伏级的微小信号，因此会对生物电信号的时域波形产生严重影响，出现信号饱和或截止的情况，并且饱和或截止信号段携带的信息量丢失，这就会使得根据所述生物电信号获取的医学指数产生偏差，从而影响医学指数的准确性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种抗干扰的动态增益方法、存储介质及终端设备，以解决现有生物电信号携带干扰信号的问题。
本发明所采用的技术方案如下：
一种抗干扰的动态增益方法，其包括：
采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是否为干扰信号；
当生物电信号为干扰信号时，获取所述干扰信号的第一特征量，并根据所述第一特征量确定所述干扰信号对应的第一增益系数；
根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号。
所述抗干扰的动态增益方法，其中，所述采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是存在干扰信号具体包括：
采集生物电信号，并将采集到的生物电信号转换为数字信号；
获取所述数字信号的第一特征量，并判断所述第一特征量是否处于第一预设区间，以判断所述生物电信号是否为干扰信号。
所述抗干扰的动态增益方法，其中，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号具体包括：
根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，并获取调整后的干扰信号的第二特征量；
判断所述第二特征量是否处于第二预设区间；
当第二特征量处于第二预设区间时，完成所述干扰信号的增益调整。
所述抗干扰的动态增益方法，其中，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号还包括：
当所述第二特征量未处于第二预设区间时，根据所述第二特征量确定第二增益系数，并采用第二增益系数对所述干扰信号进行调整。
所述抗干扰的动态增益方法，其中，所述第二预设区间为第一预设区间的子区间。
所述抗干扰的动态增益方法，其中，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号之后还包括：
采用数字滤波法对所述调整后的干扰信号进行滤波，以平滑所述生物电信号。
所述抗干扰的动态增益方法，其中，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号之后还包括：
读取默认增益系数，并采用默认增益系数更新所述第一增益系数。
一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上任一所述的抗干扰的动态增益方法中的步骤。
一种终端设备，其包括：处理器、存储器及通信总线;所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；
所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如上任一所述的抗干扰的动态增益方法中的步骤。
有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种抗干扰的动态增益方法、存储介质及终端设备，所述方法包括：采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是否为干扰信号；当生物电信号为干扰信号时，获取所述干扰信号的第一特征量，并根据所述第一特征量确定所述干扰信号对应的第一增益系数；根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号。本发明在生物信号采集过程中，实时判断检测到的生物信号是否为干扰信号，并在生物信号为干扰信号时通过调整增益系数对干扰信号进行修复，以减少生物电信号信息的丢失，从而提高根据生物电信号获取到医学指数的准确性。
附图说明
图1为本发明提供的抗干扰的动态增益方法的流程图。
图2为正常生物电信号波形示意图。
图3为本发明提供的抗干扰的动态增益方法中步骤S10的流程图。
图4为本发明提供的抗干扰的动态增益方法中生物电信号携带干扰信号的波形示意图。
图5为本发明提供的抗干扰的动态增益方法中增益调整后的生物电信号的波形示意图。
图6为本发明提供的抗干扰的动态增益方法中步骤S30的流程图。
图7为本发明提供的一种应用自启动的控制系统较佳实施例的结构原理图。
具体实施方式
本发明提供一种抗干扰的动态增益方法、存储介质及终端设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。 应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。
本实施例提供了一种抗干扰的动态增益方法，如图1所示，所述方法包括：
S10、采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是否为干扰信号。
具体地，所述生物电信号是通过医疗器械或监护产品采集的一段时间内的生物电数据，例如，脑电信号、肌电信号或者心电信号等等，例如，正常生物电信号在时域上的波形图可以如图2所示。而在生物电信号的采集过程中，可能会收到干扰信号的干扰而产生干扰信号段，并且所述干扰信号段在时域波形上表现为波形异常，从而在采集得到生物电信号时，可以根据时域波形的特征量来判断所述生物电信号是否存在干扰信号。相应的，如图3所示，所述采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是存在干扰信号具体包括：
S11、采集生物电信号，并将采集到的生物电信号转换为数字信号；
S12、获取所述数字信号的第一特征量，并判断所述第一特征量是否处于第一预设区间，以判断所述生物电信号是否为干扰信号。
具体地，所述采集生物电信号为实时采集生物电信号，并且实时检测采集到的生物电信号是否为干扰信号。也就是说，在生物电信号采集的过程中，实时检测采集到的生物电信号是否为干扰信号。在本实施例中，所述第一特征量为时域幅度，在将生物电信号转换为数字信号后，获取所述数字信号的时域幅度，并判断所述时域幅度是否在第一预设区间内。所述第一预设区间为预设设置，用于标记正常信号时域幅度区间。
进一步，所述第一预设区间包括上限值和下限值，这里将上限值记为信号上限，将下限值记为信号下限。在获取到数字信号后，获取数字信号的时域幅度，并分别将时域幅度与信号上限和信号下限进行比较，当获取到第一信号位于信号上限以上或者位于信号下限以下时，将所述第一信号进行标记并记录第一信号上升至信号上限或下降至信号下限的第一时刻，获取所述第一信号从信号上限降下或者从信号下限上升的第二时时刻，根据所述第一时刻和第二时时刻确定信号位于信号上限以上或者位于信号下限的第一时间段，所述第一时间段对应的信号为干扰信号。
进一步，在检测到未处于第一预设区域内的干扰信号段时，将所述干扰信号段记为第一干扰信号段，获取位于所述第一干扰信号段后的生物电信号的峰值，并判断所述峰值是否位于所述第一预设区间内，当处于第一预设区间内时，将所述第一干扰信号段记为干扰信号，当峰值未位于第一预设区间内时，将所述第一干扰信号段的起始时刻和峰值对于的干扰信号段的终止时刻形成的时间段作为第一干扰信号段，依次类推直至位于第一干扰信号段后的峰值位于第一预设区间内。其中，所述峰值包括波峰值和波谷值。
此外，在发明的一个变形实施例中，所述第一特征量可以为信号频谱特征量，所述信号频谱特征量包括信号频率值和频谱功率，在获取到频谱值时，判断频率阈值是否位于预设频率值区间内，当频率阈值位于预设频率值区间内且频谱功率超过预设阈值时，则判断所述信号为干扰信号。
S20、当生物电信号为干扰信号时，获取所述干扰信号的第一特征量，并根据所述第一特征量确定所述干扰信号对应的第一增益系数。
具体地，所述根据所述第一特征量确定所述干扰信号对应的第一增益系数具体为在获取到干扰信号时，根据所述第一特征量确定干扰信号的信号幅度值，并根据所述信号幅度值确定第一增益系数。其中，所述信号幅度值指的是干扰信号段是根据波峰最大与波谷最小计算得到，例如，所述信号幅度=波峰最大值-波谷最小值。此外，在获取到信号幅度值之后，根据信号幅度值来确定第一增益系数，使得通过所述第一增益系数调整后，干扰信号段的信号时域幅度均处于第一预设区间内。
S30、根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号。
具体地，如图4-5所示，在获取到第一增益系数后，通过所述第一增益系数对干扰信号进行调整，并在调整后判断干扰信号是否满足预设条件，以判定所述干扰信号是否调整成功。相应的，如图6所示，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号具体包括：
S31、根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，并获取调整后的干扰信号的第二特征量；
S32、判断所述第二特征量是否处于第二预设区间；
S33、当第二特征量处于第二预设区间时，完成所述干扰信号的增益调整；
S34、当所述第二特征量未处于第二预设区间时，根据所述第二特征量确定第二增益系数，并采用第二增益系数对所述干扰信号进行调整。
具体地，所述第二特征量与第一特征量相对应，当第一特征量为时域幅度时，第二特征量为时域幅度；当第一特征量为频率值和频谱功率时，所述第二特性量为频率值和频谱功率。所述第二预设区间为第一预设区间的子区间。在本实施例中，所述第二预设区间的上限值可以均为第一预设区间上下限值的80%。
进一步，在根据第一增益系数调整后，判断调整后的信号是否满足第二预设区间，当满足第二预设区间时，说明干扰修复，当为满足第二预设区间时，根据第二特征量确定第二增益系数，并采用第二增益系数进行调整。当然，在实际应用中，也可以根据第一增益系数确定第二增益系数，即根据增益系数与特征量的关系来调大或者调小第一增益系数以得到第二增益系数。例如，当增益系数与特征量呈正比例时，那么将第一增益系数调大得到第二增益系数，当当增益系数与特征量呈反比例时，那么将第一增益系数调小得到第二增益系数等。
此外，在所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号之后，为了避免第一增益系数对后续采集到的生物电信号的干扰，读取默认增益系数，并采用默认增益系数更新所述第一增益系数，以避免第一增益系数对正常生物电信号的影响。此外，在修复干扰信号后，为了保证信号的平滑性，可以采用数字滤波法对所述调整后的干扰信号进行滤波，以平滑所述生物电信号。
基于上述抗干扰的动态增益方法，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述实施例所述的抗干扰的动态增益方法中的步骤。
本发明还提供了一种终端设备，如图7所示，其包括至少一个处理器（processor）20；显示屏21；以及存储器（memory）22，还可以包括通信接口（Communications Interface）23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。
此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
此外，上述存储介质以及终端设备中的多条指令处理器加载并执行的具体过程在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种抗干扰的动态增益方法，其特征在于，其包括：
采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是否为干扰信号；
当生物电信号为干扰信号时，获取所述干扰信号的第一特征量，并根据所述第一特征量确定所述干扰信号对应的第一增益系数；
根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号。
2.根据权利要求1所述抗干扰的动态增益方法，其特征在于，所述采集生物电信号，并检测采集到的生物电信号是存在干扰信号具体包括：
采集生物电信号，并将采集到的生物电信号转换为数字信号；
获取所述数字信号的第一特征量，并判断所述第一特征量是否处于第一预设区间，以判断所述生物电信号是否为干扰信号。
3.根据权利要求1所述抗干扰的动态增益方法，其特征在于，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号具体包括：
根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，并获取调整后的干扰信号的第二特征量；
判断所述第二特征量是否处于第二预设区间；
当第二特征量处于第二预设区间时，完成所述干扰信号的增益调整。
4.根据权利要求3所述抗干扰的动态增益方法，其特征在于，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号还包括：
当所述第二特征量未处于第二预设区间时，根据所述第二特征量确定第二增益系数，并采用第二增益系数对所述干扰信号进行调整。
5.根据权利要求3所述抗干扰的动态增益方法，其特征在于，所述第二预设区间为第一预设区间的子区间。
6.根据权利要求1所述抗干扰的动态增益方法，其特征在于，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号之后还包括：
采用数字滤波法对所述调整后的干扰信号进行滤波，以平滑所述生物电信号。
7.根据权利要求1所述抗干扰的动态增益方法，其特征在于，所述根据所述第一增益系数对所述干扰信号进行调整，以修复所述干扰信号之后还包括：
读取默认增益系数，并采用默认增益系数更新所述第一增益系数。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1～7任意一项所述的抗干扰的动态增益方法中的步骤。
9.一种终端设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及通信总线;所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；
所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1-7任意一项所述的抗干扰的动态增益方法中的步骤。
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