CN114159075B - Qrs波优化装置、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种QRS波优化装置、系统及存储介质。本发明获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。相对于现有的通过数字滤波法、小波变换法和自适应阈值等方式进行QRS波检测的方式，本发明上述方式能够更全面的对QRS波进行识别和判断，不需要对模型进行训练，提高QRS波优化效率和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及QRS波检测技术领域，尤其涉及一种QRS波优化装置、系统及存储介质。
背景技术
在需要长期监测病人健康状况的使用场景中，常使用监护仪等连续获取长期数据并在此数据上定位心拍位置，常用的关于QRS波检测的方法，主要分为传统方法和深度学习方法，传统方法中以PT算法为主(PT算法为用来检测心电图中QRS波群信息的算法)。深度学习方法则有用于目标检测的Fast RCNN等深度神经网络。随着技术的发展，也有将深度学习方法和传统方法相结合的，提取ECG信号特征或是对信号进行单心拍划分再做下一步的QRS波检测。许多用于QRS波识别的传统方法，诸如数字滤波法、小波变换法和自适应阈值以及例如深度神经网络及其变体等深度学习方法，都强依赖于ECG信号的质量并且只能依赖于ECG所包含的信息量，对其他生理信号的信息参考较少，很难从更全面的角度对QRS波识别做判断。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种QRS波优化装置、系统及存储介质，旨在解决现有技术中QRS波优化的效率低和成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种QRS波优化装置，所述QRS波优化装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的QRS波优化程序，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；
通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；
根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；
获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
可选地，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：获取待优化ECG信号，并对所述待优化ECG信号进行滤波操作，获得滤波后的目标ECG信号；
通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图，并确定所述峰谷图的重心；
确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离；
根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
可选地，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：根据所述欧式距离确定平均欧式距离；
根据所述欧式距离中的最大欧式距离和最小欧式距离确定寻优步长；
根据所述平均欧式距离和所述寻优步长确定峰值距离范围；
根据所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
可选地，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：获取所述目标ECG信号中各个峰谷图对应的欧式距离；
根据所述欧式距离和所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
可选地，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：根据所述ECG信号峰值序列确定第一峰值信息；
根据所述QRS波检测序列确定第二峰值信息；
根据所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列的基点位置；
根据所述基点位置、所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列。
可选地，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：获取血压信号，对所述血压信号进行峰值检测，获得血压信号峰值序列；
根据所述血压信号峰值序列和所述QRS波位置序列确定血压信号中各峰值的延迟时间；
根据所述延迟时间确定平均延迟时间；
根据所述平均延迟时间和所述血压信号峰值序列确定目标血压信号；
根据所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
可选地，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：获取所述目标血压信号中第一峰值点的第一位置信息；
获取所述QRS波位置序列中第二峰值点的第二位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息确定采样距离；
判断所述采样距离是否小于预设采样距离；
在所述采样距离小于预设采样距离时，根据所述目标血压信号中的峰值位置信息和所述QRS波位置序列中的峰值位置信息确定最终QRS波位置序列。
可选地，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：在所述采样距离大于或等于预设采样距离时，根据目标血压信号确定峰值间隔；
根据所述目标血压信号确定第一峰值间隔；
根据所述QRS波位置序列确定第二峰值间隔；
根据所述峰值间隔、所述第一峰值间隔和所述第二峰值间隔确定目标基点；
根据所述目标基点、所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种QRS波优化系统，所述QRS波优化系统包括：获取模块、检测模块、QRS波位置序列确定模块以及最终QRS波位置序列确定模块；
所述获取模块，用于获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；
所述检测模块，用于通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；
所述QRS波位置序列确定模块，用于根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；
所述最终QRS波位置序列确定模块，用于获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有QRS波优化程序，所述QRS波优化程序被处理器执行时实现如下步骤：
获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；
通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；
根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；
获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
本发明获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。本发明根据ECG信号峰值序列和QRS波检测序列确定QRS波位置序列，根据血压信号和QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。相对于现有的通过数字滤波法、小波变换法和自适应阈值等方式进行QRS波检测的方式，本发明上述方式能够更全面的对QRS波进行识别和判断，不需要对模型进行训练，提高QRS波优化效率和准确性。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的QRS波优化设备的结构示意图；
图2为本发明QRS波优化装置第一实施例的流程示意图；
图3为本发明QRS波优化装置第二实施例的流程示意图；
图4为本发明QRS波优化系统第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的QRS波优化设备结构示意图。
如图1所示，该QRS波优化设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity，WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对QRS波优化设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及QRS波优化程序。
在图1所示的QRS波优化设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；所述QRS波优化设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的QRS波优化程序。
参照图2，图2为本发明QRS波优化装置第一实施例的流程示意图。
本发明实施例提供了一种QRS波优化装置，所述QRS波优化装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的QRS波优化程序，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：本实施例中，所述QRS波优化装置包括以下步骤：
步骤S10：获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列。
需要说明的是，所述待优化ECG信号可以是采集的需要进行优化的ECG信号。所述ECG信号峰值序列可以是对所述待优化ECG信号进行峰值检测后得到的ECG信号峰值序列。所述对所述待优化ECG信号进行峰值检测可以是对所述待优化ECG信号进行滤波操作，后通过滑动窗口的方式获取所述待优化ECG信号中的所有峰值，根据所述所有峰值确定ECG信号峰值序列。
步骤S20：通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列。
需要说明的是，所述QRS波检测序列可以是通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测后获得的序列。所述QRS波检测器可以是通过传统方法和深度学习方法对QRS波进行检测的装置，传统方法中以PT算法为主，PT算法可以是用来检测心电图中QRS波群信息的算法。深度学习方法则有用于目标检测的Fast RCNN等深度神经网络。随着技术的发展，也有将深度学习方法和传统方法相结合的，提取ECG信号特征或是对信号进行单心拍划分再做下一步的QRS波检测。本实施例中QRS波检测器所使用的QRS检测算法，不限制于PT算法。在适用范围内，可选择精确度更高的QRS检测器。
步骤S30：根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列。
需要说明的是，所述QRS波位置序列可以是根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定的序列。
进一步的，为了使最终QRS波位置序列更加准确，所述步骤S30，可包括：根据所述ECG信号峰值序列确定第一峰值信息；根据所述QRS波检测序列确定第二峰值信息；根据所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列的基点位置；根据所述基点位置、所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列。
需要说明的是，所述第一峰值信息可以是所述ECG信号峰值序列中的峰值位置信息。所述第二峰值信息可以是所述QRS波检测序列中的峰值位置信息。所述基点位置可以是根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列生成所述QRS波位置序列时的起点位置，即根据所述基点位置向前向后推导，直到生成所述QRS波位置序列。
应理解的是，因ECG信号受到的干扰较大，可能出现漏检或将噪音当做R波信号多检，而血压信号中的脉率信息跟R波相关度较高，故这里将信号质量较好的血压信号通过峰值检测得到血压信号峰值序列，计算血压信号峰值序列中前后峰值位置之差的平均值，作为RR间期的估计值RRg。
在具体实施中，可以从ECG信号峰值序列和QRS波检测序列中的第一个起点开始向后推移，以寻找基点位置。寻找基点位置的方式可以是：若ECG信号峰值序列和QRS波检测序列中某一峰值位置处值相差不到10个采样点，即QRS波探测器找到的R波位置和根据峰值检测方式确定的峰值位置十分接近，则取两者峰值位置的平均值作为R波位置，存入R波序列，且以此为基点，向前向后遍历寻找R波，以确定所述QRS波位置序列。遍历完成的R波即为所述QRS波位置序列。其中，根据峰值检测方式确定峰值位置即为根据上述步骤S10中的步骤确定峰值位置。其中，向前向后寻找R波的方式可以是：计算血压信号峰值序列中前后峰值位置之差的平均值，作为RR间期的估计值RRg。将所述间期的估计值RRg作为步长，确定查找范围，查找范围可以是±(0.8RRg～1.2RRg),若向前寻找中，将ECG信号峰值序列看做x序列，将QRS波检测序列看做y序列，向前寻找时，若xi-1或yi-1落在查找范围内，则认为落入查找范围内的点为R波位置，存入R波序列，若两个点同时在区间内，则取两者均值为R波位置，存入R波序列，以此为基点继续向前查找R波位置，直到找到第一个点为止。向后查找方式同上，直到找到最后一个点，最后得到插值过后的R波位置序列，并将其作为QRS波位置序列。
步骤S40：获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
需要说明的是，所述血压信号可以是与所述待优化ECG信号同时采集的血压信号，用以对所述待优化ECG信号进行准确性检测与矫正。
进一步的，为了更加准确的获得优化后的QRS波位置序列。所述步骤S40可包括：获取血压信号，对所述血压信号进行峰值检测，获得血压信号峰值序列；根据所述血压信号峰值序列和所述QRS波位置序列确定血压信号中各峰值的延迟时间；根据所述延迟时间确定平均延迟时间；根据所述平均延迟时间和所述血压信号峰值序列确定目标血压信号；根据所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
需要说明的是，所述对所述血压信号进行峰值检测，获得血压信号峰值序列可以参照上述步骤S10中的对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列的步骤，本实施例在此不在赘述。
应理解的是，从生理学角度分析，血压信号中峰值即为血流中脉搏波信息，而脉搏波缘起于心脏搏动，故这里认为，血压信号中的峰值与ECG信号中QRS波存在一一对应关系，而由于血流速度，存在一个固定的延迟系数，故这里通过血压信号的峰值来对以上步骤得到的QRS波位置序列做校准，故需要首先确定血压信号波峰与其相对应ECG信号波峰的延迟时间，主要过程可以是：
1)获取所有血压信号的波峰，即对所述血压信号进行峰值检测，获得血压信号峰值序列。波峰检测参照上述步骤S10。
2)将检测出来的波峰与QRS波位置序列进行对应，若血压峰值前0.3s内存在QRS点，则记录其之间延迟；
3)对所有延迟求平均，确定平均延迟时间；
4)将所述血压信号峰值序列减去所述平均延迟时间，得到一个新序列，此序列即为所述目标血压信号。
进一步的，为了通过与ECG信号同时采集的血压信号对QRS波进行进一步的校准检测。所述根据所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列可以包括：获取所述目标血压信号中第一峰值点的第一位置信息；获取所述QRS波位置序列中第二峰值点的第二位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息确定采样距离；判断所述采样距离是否小于预设采样距离；在所述采样距离小于预设采样距离时，根据所述目标血压信号中的峰值位置信息和所述QRS波位置序列中的峰值位置信息确定最终QRS波位置序列。
需要说明的是，所述目标血压信号中第一峰值点的第一位置信息可以是所述目标血压信号中的第一个峰值点的位置信息。所述QRS波位置序列中第二峰值点的第二位置信息可以是所述QRS波位置序列中第一个峰值点的位置信息。根据所述第一位置信息和所述第二位置信息确定采样距离可以是确定所述第一位置信息和所述第二位置信息之间相差的采样点的数量，当采样点数量为7个时，判定所述采样距离为7。所述预设采样距离可以是预先设置的采样点的数量，可以是10。在所述采样距离小于预设采样距离时，判定QRS波位置序列中第一个峰值点的位置与目标血压信号中第一个峰值点的位置相近，此时，可直接将QRS波位置序列中第一个峰值点的位置与目标血压信号中第一个峰值点的位置的平均值作为最终QRS波位置序列中第一个峰值点对应的采样点的位置。将QRS波位置序列中的峰值作为所述最终QRS波位置序列中第一个峰值点对应的峰值。例如，QRS波位置序列中第一个峰值点在第10个采样点的位置，目标血压信号中第一个峰值点在第6个采样点的位置。两者之间的采样距离为4，预设采样距离为10时，可将两者采样点位置的平均值作为最终QRS波位置序列中第一个峰值点对应的峰值。即最终QRS波位置序列中第一个峰值点在第8个采样点的位置，对应的峰值为QRS波位置序列中第一个峰值点对应的峰值。
进一步的，为了在采样距离大于或等于预设采样距离时依然准确的获得所述最终QRS波位置序列。所述判断所述采样距离是否小于预设采样距离之后，还包括：在所述采样距离大于或等于预设采样距离时，根据目标血压信号确定峰值间隔；根据所述目标血压信号确定第一峰值间隔；根据所述QRS波位置序列确定第二峰值间隔；根据所述峰值间隔、所述第一峰值间隔和所述第二峰值间隔确定目标基点；根据所述目标基点、所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
需要说明的是，所述峰值间隔可以是所述目标血压信号中前后峰值位置之差的平均值，即上述RR间期的估计值RRg。所述第一峰值间隔可以是所述目标血压信号中第一个峰值点与第二个峰值点的位置间隔。所述第二峰值间隔可以是QRS波位置序列中第一个峰值点与第二个峰值点的位置间隔。根据所述峰值间隔、所述第一峰值间隔和所述第二峰值间隔确定目标基点可以是将所述第一峰值间隔和所述第二峰值间隔中与所述峰值间隔最接近的序列的第一个峰值位置作为所述目标基点。例如，第一峰值间隔为10，第二峰值间隔为6，峰值间隔为7，则第二峰值间隔与峰值间隔最接近，则将第二峰值间隔对应的QRS波位置序列的第一个峰值点的位置作为所述目标基点。所述根据所述目标基点、所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列可以是将目标血压信号和QRS波位置序列向后延伸0.8～1.2倍的RR间期的估计值RRg，若在该段区域内，目标血压信号中存在峰值点或QRS波位置序列中存在峰值点，则将其作为第二个基点填入最终QRS波位置序列，若两个序列均有点落入范围内，则将其与第一个基点作差，差值的绝对值最小的点即作为第二个基点存入最终QRS波位置序列。之后的操作同第一个基点的操作相同，对第二个基点进行如上重复操作，最终得到一条完整的QRS波位置序列，即为最终QRS波位置序列。上述在所述采样距离小于预设采样距离时，直接将QRS波位置序列中第一个峰值点的位置与目标血压信号中第一个峰值点的位置的平均值作为最终QRS波位置序列中第一个峰值点对应的采样点的位置，即目标基点，后续根据所述目标血压信号中的峰值位置信息和所述QRS波位置序列中的峰值位置信息确定最终QRS波位置序列可参照上述步骤。
本实施例获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。本实施例根据ECG信号峰值序列和QRS波检测序列确定QRS波位置序列，根据血压信号和QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。相对于现有的通过数字滤波法、小波变换法和自适应阈值等方式进行QRS波检测的方式，本实施例上述方式能够更全面的对QRS波进行识别和判断，不需要对模型进行训练，提高QRS波优化效率和准确性。
参考图3，图3为本发明QRS波优化装置第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤S10，可包括：
步骤S101：获取待优化ECG信号，并对所述待优化ECG信号进行滤波操作，获得滤波后的目标ECG信号。
需要说明的是，对所述待优化ECG信号进行滤波操作可以是先使待优化ECG信号通过由一个低通滤波器和一个高通滤波器组成的50Hz陷波器进行滤波，去除工频干扰，然后对所述待优化ECG信号进行中值滤波，中值滤波参数可以是20，即领域大小为20。以去除脉冲信号干扰，获得滤波后的目标ECG信号。
步骤S102：通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图，并确定所述峰谷图的重心。
需要说明的是，所述通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图可以是以0.2s为窗口大小，0.1s为步长，沿着输入信号起始点向前滑动，每次取窗口内局部最大最小值分别存入始波峰波谷值序列，若这里的局部最大最小值是窗口起始或结束点位置对应值则不存入；获得整体波峰波谷序列后，剔除掉波峰序列中对应峰值低于整体信号平均值的波峰点，获取所述目标ECG信号的所有峰值，将其峰值点以及左右波谷作为峰谷图，峰谷图的数量可等于待优化ECG信号中的峰值点的数量。将峰谷图的两个波谷点进行连接，并通过二重积分计算每一个峰谷图的重心。
步骤S103：确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离。
应理解的是，根据QRS波较为细长的特点，其重心应处于QRS波的偏下位置，而P波与T波由于较为平缓，其重心应处于其波形偏上的位置，计算峰值与重心点之间的欧式距离可以是计算QRS波的重心与峰值的欧式距离。
步骤S104：根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
需要说明的是，所述ECG信号峰值序列可以是根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选后获得的ECG信号峰值序列。
进一步的，为了使ECG信号峰值序列更加准确，所述步骤S104，可包括：根据所述欧式距离确定平均欧式距离；根据所述欧式距离中的最大欧式距离和最小欧式距离确定寻优步长；根据所述平均欧式距离和所述寻优步长确定峰值距离范围；根据所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
需要说明的是，获取每一个峰谷图中的峰值点与重心的距离，记为gamma，求取所有峰谷图的gamma值，计算gamma的平均值Agamma，所述Agamma即为所述平均欧式距离。根据所述欧式距离中的最大欧式距离和最小欧式距离确定寻优步长可以是将最大gamma值与最小gamma值之差的1/100作为所述寻优步长，记为s。根据所述平均欧式距离和所述寻优步长确定峰值距离范围可以是将Agamma±s作为所述峰值距离范围。所述根据所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列的步骤，可包括：获取所述目标ECG信号中各个峰谷图对应的欧式距离；根据所述欧式距离和所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。根据所述欧式距离和所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选可以是判断所述欧式距离是否处于所述峰值距离范围内，若处于，则将对应的峰值作为所述ECG信号峰值序列中的峰值，若不处于，则舍弃。
本实施例获取待优化ECG信号，并对所述待优化ECG信号进行滤波操作，获得滤波后的目标ECG信号；通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图，并确定所述峰谷图的重心；确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离；根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。本实施例通过滤波操作，滑动窗口等方式确定峰谷图的重心；并确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离；根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列，进而通过ECG信号峰值序列对QRS波进行优化，使得最终QRS波位置序列更加准确。
参照图4，图4为本发明QRS波优化系统第一实施例的结构框图。
如图4所示，本发明实施例提出的QRS波优化系统包括：获取模块10、检测模块20、QRS波位置序列确定模块30以及最终QRS波位置序列确定模块40；
所述获取模块10，用于获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；
所述检测模块20，用于通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；
所述QRS波位置序列确定模块30，用于根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；
所述最终QRS波位置序列确定模块40，用于获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
本实施例获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。本实施例根据ECG信号峰值序列和QRS波检测序列确定QRS波位置序列，根据血压信号和QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。相对于现有的通过数字滤波法、小波变换法和自适应阈值等方式进行QRS波检测的方式，本实施例上述方式能够更全面的对QRS波进行识别和判断，不需要对模型进行训练，提高QRS波优化效率和准确性。
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的参数运行方法，此处不再赘述。
基于本发明上述QRS波优化系统第一实施例，提出本发明QRS波优化系统的第二实施例。
在本实施例中，所述获取模块10，还用于获取待优化ECG信号，并对所述待优化ECG信号进行滤波操作，获得滤波后的目标ECG信号；通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图，并确定所述峰谷图的重心；确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离；根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
进一步的，所述获取模块10，还用于根据所述欧式距离确定平均欧式距离；根据所述欧式距离中的最大欧式距离和最小欧式距离确定寻优步长；根据所述平均欧式距离和所述寻优步长确定峰值距离范围；根据所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
进一步的，所述获取模块10，还用于获取所述目标ECG信号中各个峰谷图对应的欧式距离；根据所述欧式距离和所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
进一步的，所述QRS波位置序列确定模块30，还用于根据所述ECG信号峰值序列确定第一峰值信息；根据所述QRS波检测序列确定第二峰值信息；根据所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列的基点位置；根据所述基点位置、所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列。
进一步的，所述最终QRS波位置序列确定模块40，还用于获取血压信号，对所述血压信号进行峰值检测，获得血压信号峰值序列；
根据所述血压信号峰值序列和所述QRS波位置序列确定血压信号中各峰值的延迟时间；根据所述延迟时间确定平均延迟时间；根据所述平均延迟时间和所述血压信号峰值序列确定目标血压信号；根据所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
进一步的，所述最终QRS波位置序列确定模块40，还用于获取所述目标血压信号中第一峰值点的第一位置信息；获取所述QRS波位置序列中第二峰值点的第二位置信息；根据所述第一位置信息和所述第二位置信息确定采样距离；判断所述采样距离是否小于预设采样距离；在所述采样距离小于预设采样距离时，根据所述目标血压信号中的峰值位置信息和所述QRS波位置序列中的峰值位置信息确定最终QRS波位置序列。
进一步的，所述最终QRS波位置序列确定模块40，还用于在所述采样距离大于或等于预设采样距离时，根据目标血压信号确定峰值间隔；根据所述目标血压信号确定第一峰值间隔；根据所述QRS波位置序列确定第二峰值间隔；根据所述峰值间隔、所述第一峰值间隔和所述第二峰值间隔确定目标基点；根据所述目标基点、所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
本发明QRS波优化系统的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种QRS波优化装置，其特征在于，所述QRS波优化装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的QRS波优化程序，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；
通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；
根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；
获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列；
所述获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列，包括：
获取待优化ECG信号，并对所述待优化ECG信号进行滤波操作，获得滤波后的目标ECG信号；
通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图，并确定所述峰谷图的重心；
确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离；
根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
2.如权利要求1所述的QRS波优化装置，其特征在于，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
根据所述欧式距离确定平均欧式距离；
根据所述欧式距离中的最大欧式距离和最小欧式距离确定寻优步长；
根据所述平均欧式距离和所述寻优步长确定峰值距离范围；
根据所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
3.如权利要求2所述的QRS波优化装置，其特征在于，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
获取所述目标ECG信号中各个峰谷图对应的欧式距离；
根据所述欧式距离和所述峰值距离范围对目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
4.如权利要求1所述的QRS波优化装置，其特征在于，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
根据所述ECG信号峰值序列确定第一峰值信息；
根据所述QRS波检测序列确定第二峰值信息；
根据所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列的基点位置；
根据所述基点位置、所述第一峰值信息和所述第二峰值信息确定QRS波位置序列。
5.如权利要求1所述的QRS波优化装置，其特征在于，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
获取血压信号，对所述血压信号进行峰值检测，获得血压信号峰值序列；
根据所述血压信号峰值序列和所述QRS波位置序列确定血压信号中各峰值的延迟时间；
根据所述延迟时间确定平均延迟时间；
根据所述平均延迟时间和所述血压信号峰值序列确定目标血压信号；
根据所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
6.如权利要求5所述的QRS波优化装置，其特征在于，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
获取所述目标血压信号中第一峰值点的第一位置信息；
获取所述QRS波位置序列中第二峰值点的第二位置信息；
根据所述第一位置信息和所述第二位置信息确定采样距离；
判断所述采样距离是否小于预设采样距离；
在所述采样距离小于预设采样距离时，根据所述目标血压信号中的峰值位置信息和所述QRS波位置序列中的峰值位置信息确定最终QRS波位置序列。
7.如权利要求6所述的QRS波优化装置，其特征在于，所述QRS波优化程序配置为实现如下步骤：
在所述采样距离大于或等于预设采样距离时，根据目标血压信号确定峰值间隔；
根据所述目标血压信号确定第一峰值间隔；
根据所述QRS波位置序列确定第二峰值间隔；
根据所述峰值间隔、所述第一峰值间隔和所述第二峰值间隔确定目标基点；
根据所述目标基点、所述目标血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列。
8.一种QRS波优化系统，其特征在于，所述QRS波优化系统包括：获取模块、检测模块、QRS波位置序列确定模块以及最终QRS波位置序列确定模块；
所述获取模块，用于获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；
所述检测模块，用于通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；
所述QRS波位置序列确定模块，用于根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；
所述最终QRS波位置序列确定模块，用于获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列；
所述获取模块，还用于获取待优化ECG信号，并对所述待优化ECG信号进行滤波操作，获得滤波后的目标ECG信号；
通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图，并确定所述峰谷图的重心；
确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离；
根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有QRS波优化程序，所述QRS波优化程序被处理器执行时实现如下步骤：
获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列；
通过QRS波检测器对所述ECG信号进行检测，获得QRS波检测序列；
根据所述ECG信号峰值序列和所述QRS波检测序列确定QRS波位置序列；
获取血压信号，并根据所述血压信号和所述QRS波位置序列确定最终QRS波位置序列；
所述获取待优化ECG信号，对所述待优化ECG信号进行峰值检测，获得ECG信号峰值序列，包括：
获取待优化ECG信号，并对所述待优化ECG信号进行滤波操作，获得滤波后的目标ECG信号；
通过滑动窗口方式确定所述目标ECG信号的峰谷图，并确定所述峰谷图的重心；
确定所述目标ECG信号的峰值与所述重心之间的欧式距离；
根据所述欧式距离对所述目标ECG信号中的峰值进行筛选，获得ECG信号峰值序列。
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