CN117745808B - 一种基于摄影测量的心电图像定位比对方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及心电图定位技术领域,具体为一种基于摄影测量的心电图像定位比对方法,包括以下步骤,基于获取的心电图像,采用光学放大算法,对心电波形的细节进行放大,应用微距摄影方法捕捉心电图的微观细节,对原始心电图像进行捕获,优化图像的清晰度和细节丰富度,生成优化后的心电图像。本发明中,通过光学放大算法和微距摄影技术,保证图像的清晰度和细节丰富度,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建算法,提高图像分辨率和细节质量,子像素级图像校正算法和高斯模型的光学畸变校正技术,确保图像的几何准确性和波形还原的真实性,波形幅值和周期的计算方法,结合标准信号比对分析,进一步提高心电图机性能的评价准确度。
Description
技术领域
本发明涉及心电图定位技术领域,尤其涉及一种基于摄影测量的心电图像定位比对方法。
背景技术
摄影测量技术是一种利用摄影方法进行精确测量的技术,广泛应用于地理信息系统、建筑学、工程学、制造业以及医学等领域。依赖于拍摄对象的图像,并通过分析这些图像来获取有关对象的精确三维数据。在医学领域,特别是心电图的分析和处理中,摄影测量技术可以帮助更准确地识别和分析心脏活动的图形表示。
其中,基于摄影测量的心电图像定位比对方法是一种结合了摄影测量技术的心电图分析方法。其目的是利用图像处理技术提高心电图数据的准确性和可读性。通过精确的图像捕获和分析,能够更准确地定位心电图上的特定特征和波形,如P波、QRS复合波和T波,对于确保心电图解读的准确性至关重要,尤其是在诊断心脏疾病、评估心脏功能或进行心脏研究时。
传统心电图方法在精度和效率方面存在局限性,通常依赖较为基础的图像处理技术,难以捕捉心电波形的微小变化和细节,导致对某些重要心电特征的忽视,影响诊断的准确性。缺乏高级的图像校正技术,心电图像易受到畸变和噪声的影响,减弱波形的可读性和分析的准确性。传统方法在处理大量数据时效率较低,导致诊断和治疗过程的延迟,在处理复杂或模糊的心电图像时尤为突出,对医生的判断造成挑战,有时甚至可能导致诊断错误或延误。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种基于摄影测量的心电图像定位比对方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种基于摄影测量的心电图像定位比对方法,包括以下步骤:
S1:基于获取的心电图像,采用光学放大算法,对心电波形的细节进行放大,应用微距摄影方法捕捉心电图的微观细节,对原始心电图像进行捕获,优化图像的清晰度和细节丰富度,生成优化后的心电图像;
S2:基于所述优化后的心电图像,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建算法,对所述优化后的心电图像进行处理,通过学习批量心电图像的特征,重建并增强图像的分辨率和细节,揭示心电波形的每个细微之处,生成超分辨率心电图像;
S3:基于所述超分辨率心电图像,采用子像素级图像校正算法,分析心电图像的像素排列和分布,识别微小位置偏差和变形,并调整每个像素的位置,校正图像中的细微误差,优化图像的几何结构和波形轮廓,生成子像素级校正心电图像;
S4:基于所述子像素级校正心电图像,采用基于高斯模型的光学畸变校正算法,通过建模分析图像中的畸变特征,包括桶形、枕形畸变程度和分布,并调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响,对图像中的波形进行还原,生成畸变校正心电图像;
S5:基于所述畸变校正心电图像,采用时间序列同步方法,分析心电图像的时间戳和顺序,对比多个时间点捕获的图像,确定图像在时间轴上的准确位置,通过调整和同步图像的时间标记,优化心电图像序列在时间上的连续性和一致性,生成时间序列同步心电图像;
S6:基于所述时间序列同步心电图像,采用自适应图像处理方法,根据心电图像的亮度、对比度和波形细节,动态调整图像处理参数,包括通过增强对比度突出心电波形、调整亮度优化图像整体可读性,结合边缘检测技术识别心电波形关键边缘,突出关键特征,生成自适应处理心电图像;
S7:基于所述自适应处理心电图像,采用波形幅值和周期计算方法,通过分析心电波形的峰值和波谷,计算波形的幅度大小和周期长度,结合斜率和宽度特征,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果;
S8:基于所述波形特征分析结果,采用标准信号比对分析方法,比较所述波形特征分析结果与预设的标准心电信号特征,分析参数是否与标准信号一致,包括幅度、周期、形状,评估波形是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标。
作为本发明的进一步方案,所述优化后的心电图像具体为通过微距拍摄技术所获得的清晰的心电波形图像,所述超分辨率心电图像具体为经过算法处理具有超分辨率和细节丰富度的心电波形图像,所述子像素级校正心电图像具体为经过微调整的心电图像,所述畸变校正心电图像具体为经过光学畸变校正处理后的心电图像,所述时间序列同步心电图像具体为经过时间对齐处理的一系列心电图像,所述自适应处理心电图像具体为经过自适应参数调整和边缘检测后的心电波形图像,所述波形特征分析结果包括心电波形的幅值和周期特征数据,所述心电图机性能评价指标具体为心电图机波形识别精度和波形还原能力的综合评估。
作为本发明的进一步方案,基于获取的心电图像,采用光学放大算法,对心电波形的细节进行放大,应用微距摄影方法捕捉心电图的微观细节,对原始心电图像进行捕获,优化图像的清晰度和细节丰富度,生成优化后的心电图像的具体步骤为,
S101:基于获取的心电图像,采用焦距调整算法,对心电波形的关键部分进行光学放大,通过改变相机镜头的焦距,放大心电波形的关键细节,包括P波、QRS复合波和T波,保持波形的比例和形状不受畸变,生成焦距调整心电图像;
S102:基于所述焦距调整心电图像,采用微距摄影技术捕捉心电图的微观细节,利用微距镜头进行倍率放大,聚焦于心电波形的细微部分,包括小波峰和波谷,对图像的微观细节进行捕获,生成微距摄影心电图像;
S103:基于所述微距摄影心电图像和焦距调整心电图像,采用图像叠加融合算法,对所述焦距调整心电图像和微距摄影心电图像进行融合,通过像素级分析和匹配,优化两类图像的结合,确保心电图的宏观特征和微观细节相结合,调整图像的色彩平衡和对比度,生成图像融合心电图像;
S104:基于所述图像融合心电图像,采用图像清晰度增强算法,调整图像的对比度和亮度,应用降噪算法去除图像中的噪声,对每个像素进行优化,确保心电图像的清晰可辨无失真,生成优化后的心电图像。
作为本发明的进一步方案,基于所述优化后的心电图像,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建算法,对所述优化后的心电图像进行处理,通过学习批量心电图像的特征,重建并增强图像的分辨率和细节,揭示心电波形的每个细微之处,生成超分辨率心电图像的具体步骤为,
S201:基于所述优化后的心电图像,采用色彩校正算法,对图像进行色调调整和色彩平衡,同时使用局部对比度调整技术,对图像中的心电波形,包括P波、QRS复合波和T波进行突出显示,生成预处理后的心电图像;
S202:基于所述预处理后的心电图像,采用数据增强技术,包括图像旋转、缩放和裁剪,增加图像样本的多样性,通过创造多视角和尺寸的图像,提供丰富的训练材料,增强卷积神经网络的学习效果,提高模型的泛化能力,生成数据增强后的心电图像;
S203:基于所述数据增强后的心电图像,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建模型进行处理,通过深度学习技术分析心电图像特征,自动重建并增强图像的分辨率和细节,突出心电波形的细微之处,生成过渡处理的心电图像;
S204:基于所述过渡处理的心电图像,采用细节增强算法,进行最终细节优化和清晰度增强,对心电波形的清晰度和边缘锐利度进行提升,同时去除图像噪声,优化心电波形的可识别性,生成超分辨率心电图像。
作为本发明的进一步方案,基于所述超分辨率心电图像,采用子像素级图像校正算法,分析心电图像的像素排列和分布,识别微小位置偏差和变形,并调整每个像素的位置,校正图像中的细微误差,优化图像的几何结构和波形轮廓,生成子像素级校正心电图像的具体步骤为,
S301:基于所述超分辨率心电图像,采用边缘检测和像素关系分析算法进行像素级错误识别,分析图像中每个像素的位置关系,识别因拍摄角度、光照变化、传感器误差导致的微小位置偏差和变形,生成像素级错误识别结果;
S302:基于所述像素级错误识别结果,采用子像素级位置调整算法对心电图像进行校正,针对已识别的微小位置偏差进行位置调整,通过对每个像素位置的微调,纠正图像中的细微误差,优化心电波形的表示,生成子像素级位置调整后的心电图像;
S303:基于所述子像素级位置调整后的心电图像,采用图像几何变换和形态优化算法进行几何校正和波形优化,通过调整和优化心电波形的整体形态和轮廓,确保波形轮廓的准确性和连续性,消除因拍摄、数字化处理引入的畸变,优化图像的整体几何结构,生成几何形态优化后的心电图像;
S304:基于所述几何形态优化后的心电图像,采用像素细节调整算法对心电波形的每个细节进行最终优化,分析心电波形的每个像素,针对性地对波形的细节进行调整,确保波形的每个部分无任何畸变和误差,优化心电图像的整体质量和诊断价值,生成子像素级校正心电图像。
作为本发明的进一步方案,基于所述子像素级校正心电图像,采用基于高斯模型的光学畸变校正算法,通过建模分析图像中的畸变特征,包括桶形、枕形畸变程度和分布,并调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响,对图像中的波形进行还原,生成畸变校正心电图像的具体步骤为,
S401:基于所述子像素级校正心电图像,采用边缘检测算法对心电图像进行分析,识别图像中的边缘特征,包括心电波形的轮廓,判定图像中的畸变特征,包括桶形和枕形畸变,识别由于光学原因造成的畸变区域,生成边缘检测心电图像;
S402:基于所述边缘检测心电图像,采用畸变量测量算法对识别的畸变进行量化分析,计算图像中畸变区域的几何偏差,包括畸变的幅度和范围,捕获畸变参数,生成畸变量测量心电图像;
S403:基于所述畸变量测量心电图像,采用高斯模型校正算法进行畸变校正,利用测量得到的畸变参数,通过调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响,恢复心电波形的真实轮廓和结构,生成高斯模型校正心电图像;
S404:基于所述高斯模型校正心电图像,采用细节增强算法进行最终的图像校正和细节增强,对心电波形的清晰度和边缘锐度进行优化,通过增强心电波形的轮廓和纹理细节,保证波形的每一部分清晰可见,生成畸变校正心电图像。
作为本发明的进一步方案,基于所述畸变校正心电图像,采用时间序列同步方法,分析心电图像的时间戳和顺序,对比多个时间点捕获的图像,确定图像在时间轴上的精确位置,通过调整和同步图像的时间标记,优化心电图像序列在时间上的连续性和一致性,生成时间序列同步心电图像的具体步骤为,
S501:基于所述畸变校正心电图像,采用时间序列分析算法,进行心电图像的时间戳和顺序分析,通过长短期记忆网络分析时间序列的长期依赖关系,结合动态时间扭曲对时间戳进行微调校正,生成时间戳和顺序分析表;
S502:基于所述时间戳和顺序分析表,采用图像配准算法,进行多个时间点捕获的心电图像对比,通过特征点匹配来对齐图像的关键部位,使用弹性变形技术匹配多个图像间的几何差异,生成时间轴对比分析表;
S503:基于所述时间轴对比分析表,采用图像序列同步技术,进行心电图像时间标记的调整和同步,利用序列对齐算法匹配多个图像的时间节点,并通过时间插值技术优化图像序列在时间轴上的连续性,生成调整同步心电图像序列;
S504:基于所述调整同步心电图像序列,采用时间序列整合模型,进行时间序列连贯性优化,结合统计时序分析和神经网络校正技术,确保每个图像在序列中的准确和合理位置,生成时间序列同步心电图像。
作为本发明的进一步方案,基于所述时间序列同步心电图像,采用自适应图像处理方法,根据心电图像的亮度、对比度和波形细节,动态调整图像处理参数,包括通过增强对比度突出心电波形、调整亮度优化图像整体可读性,结合边缘检测技术识别心电波形关键边缘,突出关键特征,生成自适应处理心电图像的具体步骤为,
S601:基于所述时间序列同步心电图像,采用直方图均衡化算法,通过分析图像的亮度分布,重新调配亮度值,增强整体图像的对比度和细节可视性,同时避免过度曝光和过暗区域,生成亮度调整心电图像;
S602:基于所述亮度调整心电图像,采用局部自适应对比度增强算法,通过对图像的局部区域进行分析,动态调整每个区域的对比度,对心电波形清晰度进行优化,并突出波形,同时保持图像背景的一致性,生成对比度增强心电图像;
S603:基于所述对比度增强心电图像,采用Canny边缘检测算法,通过计算图像的梯度变化,识别心电波形的关键边缘,同时通过滤波器减少噪声的影响,增强边缘的清晰度和连续性,生成边缘突出心电图像;
S604:基于所述边缘突出心电图像,运用多尺度图像融合技术,通过结合多尺度的图像信息,强化心电图像的关键特征,同时保持图像的自然度和整体协调性,生成自适应处理心电图像。
作为本发明的进一步方案,基于所述自适应处理心电图像,采用波形幅值和周期计算方法,通过分析心电波形的峰值和波谷,计算波形的幅度大小和周期长度,结合斜率和宽度特征,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果的具体步骤为,
S701:基于所述自适应处理心电图像,采用时间序列分析方法,对心电波形进行峰谷检测,平滑处理原始波形数据,降低噪声影响,计算波形的局部最大最小值识别峰值和波谷,同时排除由波形波动造成的假峰谷,生成峰谷检测结果;
S702:基于所述峰谷检测结果,运用振幅分析方法,对心电波形的幅度进行计算,通过量化每个峰谷对的垂直距离,即从波谷到波峰的高度,确定波形振幅,同时根据心电图的尺度因子进行标准化处理,生成振幅分析结果;
S703:基于所述振幅分析结果,采用周期性测量技术,对心电波形的周期进行分析,计算相邻波峰、波谷之间的时间差,同时参照心电波形的不规则性,通过时间序列分析技术进行周期的标准化和校正,生成周期测量结果;
S704:基于所述周期测量结果,运用波形特征分析方法,全面评估心电波形的特性,结合波形的幅度和周期,包括波形的斜率和宽度分析,运用统计学方法和数据模式识别技术,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果。
作为本发明的进一步方案,基于所述波形特征分析结果,采用标准信号比对分析方法,比较所述波形特征分析结果与预设的标准心电信号特征,分析参数是否与标准信号一致,包括幅度、周期、形状,评估波形是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标的具体步骤为,
S801:基于所述波形特征分析结果,采用皮尔森相关系数算法对心电信号的幅度、周期、形状特征与标准心电信号特征的相似度进行量化分析,计算每个波形特征点对应的相关系数,量化每个特征与标准心电信号之间的线性关系,识别相似和偏差特征点,分析波形的整体相似度,生成波形特征相似度分析结果;
S802:基于所述波形特征相似度分析结果,应用主成分分析方法提取关键波形特征,计算数据的协方差矩阵,捕获协方差矩阵的特征值和特征向量,识别数据中的关键主成分,进行数据降维和关键特征提取,生成关键波形特征提取结果;
S803:基于所述关键波形特征提取结果,使用支持向量机分类算法对提取的特征进行分类,通过核函数进行数据映射,捕获最优的分割超平面,区分符合和不符合标准心电信号特征的数据点,进行分类并评估心电图机的性能,生成特征符合性分类结果;
S804:基于所述特征符合性分类结果,采用决策树算法综合评价心电图机的性能,通过构建一个树形结构模型,每个分支代表一种决策路径,每个节点代表一个特征判断条件,评估特征的影响,判断心电图机是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于:
本发明中,通过光学放大算法和微距摄影技术,心电波形的细节被放大和捕捉,保证图像的清晰度和细节丰富度,有助于医生更准确地识别和解读心电波形。采用基于卷积神经网络的超分辨率重建算法,提高图像分辨率和细节质量,使得微小的波形变化也能被准确捕捉。子像素级图像校正算法和高斯模型的光学畸变校正技术,确保图像的几何准确性和波形还原的真实性。时间序列同步方法和自适应图像处理技术优化了心电图像在时间序列上的连续性和整体可读性。波形幅值和周期的计算方法,结合标准信号比对分析,进一步提高心电图机性能的评价准确度。
附图说明
图1为本发明的主步骤示意图;
图2为本发明的S1中获取优化后的心电图像的步骤示意图;
图3为本发明的S2中获取超分辨率心电图像的步骤示意图;
图4为本发明的S3中获取子像素级校正心电图像的步骤示意图;
图5为本发明的S4中获取畸变校正心电图像的步骤示意图;
图6为本发明的S5中获取时间序列同步心电图像的步骤示意图;
图7为本发明的S6中获取自适应处理心电图像的步骤示意图;
图8为本发明的S7中获取波形特征分析结果的步骤示意图;
图9为本发明的S8中获取心电图机性能评价指标的步骤示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
实施例一
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种基于摄影测量的心电图像定位比对方法,包括以下步骤:
S1:基于获取的心电图像,采用光学放大算法,对心电波形的细节进行放大,应用微距摄影方法捕捉心电图的微观细节,对原始心电图像进行捕获,优化图像的清晰度和细节丰富度,生成优化后的心电图像;
S2:基于优化后的心电图像,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建算法,对优化后的心电图像进行处理,通过学习批量心电图像的特征,重建并增强图像的分辨率和细节,揭示心电波形的每个细微之处,生成超分辨率心电图像;
S3:基于超分辨率心电图像,采用子像素级图像校正算法,分析心电图像的像素排列和分布,识别微小位置偏差和变形,并调整每个像素的位置,校正图像中的细微误差,优化图像的几何结构和波形轮廓,生成子像素级校正心电图像;
S4:基于子像素级校正心电图像,采用基于高斯模型的光学畸变校正算法,通过建模分析图像中的畸变特征,包括桶形、枕形畸变程度和分布,并调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响,对图像中的波形进行还原,生成畸变校正心电图像;
S5:基于畸变校正心电图像,采用时间序列同步方法,分析心电图像的时间戳和顺序,对比多个时间点捕获的图像,确定图像在时间轴上的准确位置,通过调整和同步图像的时间标记,优化心电图像序列在时间上的连续性和一致性,生成时间序列同步心电图像;
S6:基于时间序列同步心电图像,采用自适应图像处理方法,根据心电图像的亮度、对比度和波形细节,动态调整图像处理参数,包括通过增强对比度突出心电波形、调整亮度优化图像整体可读性,结合边缘检测技术识别心电波形关键边缘,突出关键特征,生成自适应处理心电图像;
S7:基于自适应处理心电图像,采用波形幅值和周期计算方法,通过分析心电波形的峰值和波谷,计算波形的幅度大小和周期长度,结合斜率和宽度特征,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果;
S8:基于波形特征分析结果,采用标准信号比对分析方法,比较波形特征分析结果与预设的标准心电信号特征,分析参数是否与标准信号一致,包括幅度、周期、形状,评估波形是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标。
优化后的心电图像具体为通过微距拍摄技术所获得的清晰的心电波形图像,超分辨率心电图像具体为经过算法处理具有超分辨率和细节丰富度的心电波形图像,子像素级校正心电图像具体为经过微调整的心电图像,畸变校正心电图像具体为经过光学畸变校正处理后的心电图像,时间序列同步心电图像具体为经过时间对齐处理的一系列心电图像,自适应处理心电图像具体为经过自适应参数调整和边缘检测后的心电波形图像,波形特征分析结果包括心电波形的幅值和周期特征数据,心电图机性能评价指标具体为心电图机波形识别精度和波形还原能力的综合评估。
在S1步骤中,通过光学放大算法对获取的心电图像进行处理,该算法首先采用高级插值方法,如双三次插值,对心电波形的细节进行扩大。然后应用微距摄影技术捕捉心电图的微观细节,这涉及使用特殊的微距镜头来捕捉图像的微小部分,确保细节的清晰度。该步骤中,原始心电图像通过这些技术进行细致的捕获和优化,进而生成优化后的心电图像。这一过程不仅提高了图像的清晰度,还丰富了细节,使心电波形更加清晰可辨,为后续步骤提供了高质量的输入。
在S2步骤中,采用基于卷积神经网络(CNN)的超分辨率重建算法处理优化后的心电图像。该算法通过深度学习框架训练卷积神经网络,学习大量心电图像的特征,以此重建图像的高分辨率版本。在这个过程中,算法分析心电波形的每个细节,通过层叠的卷积层捕捉不同尺度的特征,然后通过上采样层增加图像的分辨率。这样生成的超分辨率心电图像揭示了心电波形的每个微小细节,提供了比原始图像更丰富的信息,为进一步分析打下基础。
在S3步骤中,通过子像素级图像校正算法处理超分辨率心电图像。该算法分析图像的像素排列和分布,使用复杂的数学模型识别并校正微小的位置偏差和变形。通过调整每个像素的位置,优化图像的几何结构和波形轮廓。这一步骤中,算法细致地调整图像中每一个像素,确保心电波形的准确性和一致性。生成的子像素级校正心电图像因而具有更高的几何准确性,为确保后续分析的准确性提供了坚实基础。
在S4步骤中,采用基于高斯模型的光学畸变校正算法,处理子像素级校正心电图像。该算法通过建模分析图像中的畸变特征,识别并校正桶形和枕形畸变。算法通过对图像的每个像素进行精确调整,消除这些畸变的影响,优化心电波形的表示。经过这一步骤处理后的心电图像,波形得以还原,提供了更为准确的心电信号表现。
在S5步骤中,通过时间序列同步方法处理畸变校正心电图像。该方法首先分析心电图像的时间戳和顺序,确保图像按照正确的时间顺序排列。接着,对比多个时间点捕获的图像,通过复杂的算法确定图像在时间轴上的准确位置。这包括时间标记的调整和同步,确保心电图像序列在时间上展现出连续性和一致性。这样,每个心电图像都准确对应其记录的时间点,为后续分析提供了时间上的准确参照。生成的时间序列同步心电图像在临床分析和诊断中至关重要,保持了心电活动的真实时间顺序,允许医生更好地理解心脏活动的动态变化。
在S6步骤中,通过自适应图像处理方法对时间序列同步心电图像进行进一步处理。这一方法侧重于根据心电图像的亮度、对比度和波形细节动态调整图像处理参数。具体而言,该方法通过增强对比度来突出心电波形,调整亮度以优化图像的整体可读性。此外,结合边缘检测技术来识别心电波形的关键边缘,进一步突出图像中的关键特征。这一阶段的处理使心电波形更加清晰,易于解读,同时保留了波形的关键信息,这对于后续的波形分析至关重要。
在S7步骤中,通过波形幅值和周期计算方法对自适应处理心电图像进行分析。该方法详细分析心电波形的峰值和波谷,计算波形的幅度大小和周期长度。此外,还结合斜率和宽度特征进行综合评估。这种全面的波形特征分析揭示了心电波形的关键参数,如心率、节律和波形异常等,为临床诊断提供了重要数据。生成的波形特征分析结果不仅帮助医生更好地理解心电图,还为自动化心电图分析系统提供了精确的输入数据。
在S8步骤中,通过标准信号比对分析方法,将波形特征分析结果与预设的标准心电信号特征进行比较。这一方法分析参数与标准信号的一致性,包括幅度、周期和形状等。此过程通过高级统计和比对算法实现,旨在评估波形是否准确还原标准信号的特征。这一步骤生成的心电图机性能评价指标,对于评估和确保心电图设备的精确性和可靠性至关重要
请参阅图2,基于获取的心电图像,采用光学放大算法,对心电波形的细节进行放大,应用微距摄影方法捕捉心电图的微观细节,对原始心电图像进行捕获,优化图像的清晰度和细节丰富度,生成优化后的心电图像的具体步骤为,
S101:基于获取的心电图像,采用焦距调整算法,对心电波形的关键部分进行光学放大,通过改变相机镜头的焦距,放大心电波形的关键细节,包括P波、QRS复合波和T波,保持波形的比例和形状不受畸变,生成焦距调整心电图像;
S102:基于焦距调整心电图像,采用微距摄影技术捕捉心电图的微观细节,利用微距镜头进行倍率放大,聚焦于心电波形的细微部分,包括小波峰和波谷,对图像的微观细节进行捕获,生成微距摄影心电图像;
S103:基于微距摄影心电图像和焦距调整心电图像,采用图像叠加融合算法,对焦距调整心电图像和微距摄影心电图像进行融合,通过像素级分析和匹配,优化两类图像的结合,确保心电图的宏观特征和微观细节相结合,调整图像的色彩平衡和对比度,生成图像融合心电图像;
S104:基于图像融合心电图像,采用图像清晰度增强算法,调整图像的对比度和亮度,应用降噪算法去除图像中的噪声,对每个像素进行优化,确保心电图像的清晰可辨无失真,生成优化后的心电图像。
在S101子步骤中,首先接收原始心电图像,这些图像通常以数字图像的形式存在,如JPEG或PNG格式。使用焦距调整算法,针对心电波形的关键部分,特别是P波、QRS复合波和T波,进行光学放大。算法通过计算机视觉技术,识别这些波形的位置和结构,并通过改变相机镜头的虚拟焦距,进行放大。这种放大保持波形的比例和形状,避免了畸变。放大过程中,算法调整图像的像素分布,以确保放大后的波形清晰可见。最终,生成的焦距调整心电图像以高分辨率形式保存,为下一步的微观分析提供基础。
在S102子步骤中,基于焦距调整后的心电图像,此步骤运用微距摄影技术来捕捉心电图的微观细节。这里,图像被进一步处理以突出波形的细微部分,如小波峰和波谷。利用微距镜头模拟技术,算法对图像进行更高倍率的放大,聚焦于微观细节。在此过程中,特别注意维持图像的清晰度和细节的丰富度。这一步骤的关键是在不失真的前提下,提取出心电波形的最细微部分,为后续的图像融合打下基础。生成的微距摄影心电图像展示了心电波形的微观结构,为医疗诊断提供更加精确的视角。
在S103子步骤中,结合焦距调整心电图像和微距摄影心电图像,运用图像叠加融合算法。算法通过像素级分析,匹配两种图像的特点,实现融合。在此过程中,保持心电图的宏观特征与微观细节的和谐结合是至关重要的。算法还调整图像的色彩平衡和对比度,以优化视觉效果。融合后的心电图像不仅展示了心电波形的整体结构,还细化了波形的微观特征,为临床分析提供了更为全面的信息。
在S104子步骤中,基于图像融合心电图像,应用图像清晰度增强算法。此算法针对融合后的图像,调整对比度和亮度,同时应用降噪技术去除图像中的噪声。通过对每个像素的优化处理,确保心电图像的清晰度和识别度达到最优。在这个过程中,算法分析图像的像素分布,识别并消除模糊和噪点,同时增强关键波形的边缘和细节。这样不仅提升了图像的视觉质量,也使得心电波形的解析更加精确。完成这些操作后,最终生成的心电图像以其无失真和高清晰度的特征,成为了临床诊断和研究的重要资料。
在心电图仪的检定中,首先信号发生装置向心电图仪发出信号,获取一组心电图的样本数据。这些数据以数字格式存储,如每个心跳周期的电压值。例如,数据项可以是心跳周期内的电压时间序列,模拟数值是在0至1毫伏之间变化的电压值。应用上述算法处理这些数据。在S101中,焦距调整算法识别并放大关键波形,如R波的峰值,将0.5毫伏的峰值清晰地显示。在S102中,微距摄影技术捕捉更细微的波动,如P波的轻微起伏。S103中的融合算法结合了这两种图像,提供了一个既显示宏观波形又揭示微观细节的心电图。最后,在S104中,通过图像清晰度增强算法,确保每个细节都清晰可见,例如将R波的边缘从模糊不清变为锐利明显。
请参阅图3,基于优化后的心电图像,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建算法,对优化后的心电图像进行处理,通过学习批量心电图像的特征,重建并增强图像的分辨率和细节,揭示心电波形的每个细微之处,生成超分辨率心电图像的具体步骤为,
S201:基于优化后的心电图像,采用色彩校正算法,对图像进行色调调整和色彩平衡,同时使用局部对比度调整技术,对图像中的心电波形,包括P波、QRS复合波和T波进行突出显示,生成预处理后的心电图像;
S202:基于预处理后的心电图像,采用数据增强技术,包括图像旋转、缩放和裁剪,增加图像样本的多样性,通过创造多视角和尺寸的图像,提供丰富的训练材料,增强卷积神经网络的学习效果,提高模型的泛化能力,生成数据增强后的心电图像;
S203:基于数据增强后的心电图像,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建模型进行处理,通过深度学习技术分析心电图像特征,自动重建并增强图像的分辨率和细节,突出心电波形的细微之处,生成过渡处理的心电图像;
S204:基于过渡处理的心电图像,采用细节增强算法,进行最终细节优化和清晰度增强,对心电波形的清晰度和边缘锐利度进行提升,同时去除图像噪声,优化心电波形的可识别性,生成超分辨率心电图像。
在S201子步骤中,通过优化后的心电图像,执行色彩校正算法进行色调调整和色彩平衡。这一过程涉及到图像的色彩空间转换,利用线性或非线性转换模型调整图像色调,以达到更接近实际观察的色彩效果。同时,使用局部对比度调整技术,这通常通过局部直方图均衡化实现,改善图像中心电波形的视觉效果,使P波、QRS复合波和T波等重要特征更加突出。这种处理不仅增加了心电图的视觉清晰度,也为后续的数据处理提供了更加鲜明的特征。
在S202子步骤中,通过数据增强技术对预处理后的心电图像进行操作。这包括图像的旋转、缩放和裁剪等操作,通过改变图像的视角和尺寸来增加样本多样性。在这一步骤中,采用随机或规则的方式对图像进行变换,目的是创建出不同视角和尺度的心电图像,以此来模拟实际临床环境中的变化,增强卷积神经网络对于各种不同心电图特征的识别和学习能力。通过这样的数据增强,可以显著提高模型的泛化能力,即在未知数据上的表现能力。
在S203子步骤中,通过基于卷积神经网络的超分辨率重建模型对数据增强后的心电图像进行处理。在这一步骤中,深度学习技术被用于分析心电图像的特征,自动重建并增强图像的分辨率和细节。这通常涉及到多层卷积网络,每一层都在提取更高层次的图像特征。这个过程不仅提高了图像的分辨率,还使得心电波形的细微之处变得更加清晰可见,从而为医生提供了更为准确的诊断信息。
在S204子步骤中,通过细节增强算法对过渡处理的心电图像进行最终的细节优化和清晰度增强。这一步骤涉及锐化算法来提升心电波形的清晰度和边缘锐利度,同时运用去噪算法消除图像噪声,进一步优化心电波形的可识别性。这样的处理不仅提高了心电图的整体质量,也使得每个重要的波形特征更加醒目和易于识别。
以一个心电图仪的检定为例,首先获取心电图原始数据,这些数据以电压序列的形式存在,其中包括P波、QRS复合波和T波等特征。然后,对这些数据应用上述S201至S204的处理步骤。例如,原始数据中的P波电压为0.2mV, QRS复合波为1.0mV,T波为0.3mV。在S201步骤中,通过色彩校正算法对心电图像进行调整,使波形的颜色更加符合真实情况,并通过局部对比度调整技术使波形更加明显。在S202步骤中,对这些波形数据进行旋转、缩放和裁剪处理,以模拟不同的观察角度和距离。例如,将QRS复合波旋转10度,并对P波进行放大处理。在S203步骤中,利用卷积神经网络进行超分辨率重建,此时,网络会学习到波形的细节特征,并重建出分辨率更高的心电图。例如,通过网络处理后,QRS复合波的细节更加清晰,波峰和波谷的区分更加明显。最后,在S204步骤中,通过细节增强算法进一步清晰化处理,如对P波边缘进行锐化,使其更加鲜明。经过这一系列处理后,最终生成的超分辨率心电图能够更准确地反映心脏的电生理状态,对于心电图仪的检定具有重要意义,可用于评估仪器的精准度和可靠性。
请参阅图4,基于超分辨率心电图像,采用子像素级图像校正算法,分析心电图像的像素排列和分布,识别微小位置偏差和变形,并调整每个像素的位置,校正图像中的细微误差,优化图像的几何结构和波形轮廓,生成子像素级校正心电图像的具体步骤为,
S301:基于超分辨率心电图像,采用边缘检测和像素关系分析算法进行像素级错误识别,分析图像中每个像素的位置关系,识别因拍摄角度、光照变化、传感器误差导致的微小位置偏差和变形,生成像素级错误识别结果;
S302:基于像素级错误识别结果,采用子像素级位置调整算法对心电图像进行校正,针对已识别的微小位置偏差进行位置调整,通过对每个像素位置的微调,纠正图像中的细微误差,优化心电波形的表示,生成子像素级位置调整后的心电图像;
S303:基于子像素级位置调整后的心电图像,采用图像几何变换和形态优化算法进行几何校正和波形优化,通过调整和优化心电波形的整体形态和轮廓,确保波形轮廓的准确性和连续性,消除因拍摄、数字化处理引入的畸变,优化图像的整体几何结构,生成几何形态优化后的心电图像;
S304:基于几何形态优化后的心电图像,采用像素细节调整算法对心电波形的每个细节进行最终优化,分析心电波形的每个像素,针对性地对波形的细节进行调整,确保波形的每个部分无任何畸变和误差,优化心电图像的整体质量和诊断价值,生成子像素级校正心电图像。
在S301子步骤中,通过边缘检测和像素关系分析算法对基于超分辨率的心电图像进行像素级错误识别。首先,边缘检测算法如Canny或Sobel算法被用于识别心电波形的轮廓和边界。这些算法通过计算像素强度的梯度来确定边缘位置,从而揭示波形的准确轮廓。接着,像素关系分析算法用于评估相邻像素之间的位置关系,识别出因拍摄角度、光照变化或传感器误差导致的微小位置偏差和变形。此过程中,算法计算每个像素与其邻域像素之间的位置偏差,并生成一个像素级错误识别的结果图,突出显示那些位置偏差显著的区域。这样的识别结果对于后续的校正步骤至关重要,直接影响心电波形的准确表示。
在S302子步骤中,通过子像素级位置调整算法对心电图像进行校正。在这一步骤中,采用像双线性或双三次插值算法的高级形式,对每个已识别的错误像素进行微调。算法计算每个像素的最佳新位置,并相应地调整其在图像中的位置。这种微调是在子像素级别上进行的,即调整幅度小于一个像素的大小。这样的精细调整有助于纠正心电波形中的细微误差,例如,可以调整因拍摄角度偏差而导致轻微扭曲的波形。通过这种子像素级的位置调整,心电波形的表示得以优化,使得波形的每个部分更接近其真实状态。
在S303子步骤中,通过图像几何变换和形态优化算法进行心电图像的几何校正和波形优化。这一过程涉及算法如仿射变换或透视变换,用于调整和优化心电波形的整体形态和轮廓。通过这些算法,可以调整心电图像中波形的角度、大小和形状,以消除由于拍摄或数字化处理过程中引入的畸变。例如,如果一个波形因为摄像机的角度偏斜而显示出扭曲,几何变换算法可以被用来校正这种扭曲,恢复波形的正确形状。这样的几何校正有助于确保心电波形轮廓的准确性和连续性,优化心电图像的整体几何结构。
在S304子步骤中,通过像素细节调整算法对心电波形的每个细节进行最终优化。这个过程涉及到对心电波形的每个像素进行深入分析,并对波形的细节进行有针对性的调整。在这一步骤中,采用高级图像处理技术,如局部对比度增强和锐化算法,来改善心电波形的清晰度和边缘定义。这些算法工作于像素级别,精确调整波形中每个像素的强度和对比度,以确保心电图的每个部分都无畸变和误差。例如,如果某个波形的部分区域在前一处理阶段中变得模糊或不够清晰,这一步骤将对这些区域进行细致的调整,提高其清晰度和对比度,从而使整个波形更加清晰和准确。通过这种像素细节调整,心电图像的整体质量得到显著提升,其诊断价值也随之增加,为医生提供了更加准确和详细的心电波形信息。
在心电图仪的检定过程中,首先获取超分辨率心电图像,这些图像包含了由于拍摄角度或传感器误差造成的微小位置偏差。例如,一个QRS复合波在水平方向上轻微偏移了0.5个像素。在S301步骤中,通过边缘检测和像素关系分析算法,识别出这种微小的位置偏差,并在像素级错误识别结果图中将其标记出来。接着,在S302步骤中,采用子像素级位置调整算法对这些偏差进行校正,精确地调整QRS复合波的位置,使其恢复到正确的位置。然后,在S303步骤中,通过图像几何变换和形态优化算法,进一步调整和优化心电波形的整体形态和轮廓。例如,如果由于拍摄角度问题,T波显示轻微的扭曲,这一步骤将通过适当的几何变换纠正这种扭曲。最后,在S304步骤中,对心电波形的每个细节进行最终优化,确保波形的每个部分都清晰可辨,无任何畸变和误差。通过这些处理步骤,最终生成的子像素级校正心电图像在诊断中的准确性和可靠性大大提高,从而确保心电图仪的检定质量。
请参阅图5,基于子像素级校正心电图像,采用基于高斯模型的光学畸变校正算法,通过建模分析图像中的畸变特征,包括桶形、枕形畸变程度和分布,并调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响,对图像中的波形进行还原,生成畸变校正心电图像的具体步骤为,
S401:基于子像素级校正心电图像,采用边缘检测算法对心电图像进行分析,识别图像中的边缘特征,包括心电波形的轮廓,判定图像中的畸变特征,包括桶形和枕形畸变,识别由于光学原因造成的畸变区域,生成边缘检测心电图像;
S402:基于边缘检测心电图像,采用畸变量测量算法对识别的畸变进行量化分析,计算图像中畸变区域的几何偏差,包括畸变的幅度和范围,捕获畸变参数,生成畸变量测量心电图像;
S403:基于畸变量测量心电图像,采用高斯模型校正算法进行畸变校正,利用测量得到的畸变参数,通过调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响,恢复心电波形的真实轮廓和结构,生成高斯模型校正心电图像;
S404:基于高斯模型校正心电图像,采用细节增强算法进行最终的图像校正和细节增强,对心电波形的清晰度和边缘锐度进行优化,通过增强心电波形的轮廓和纹理细节,保证波形的每一部分清晰可见,生成畸变校正心电图像。
在S401子步骤中,通过边缘检测算法对子像素级校正心电图像进行分析。首先,使用如Canny或Sobel边缘检测算法,对心电波形的轮廓进行识别。这些算法通过计算图像中像素点的梯度来识别边缘和轮廓,这对于确定心电图中波形的确切位置和形状至关重要。接下来,这一过程进一步识别出由于光学原因(如镜头畸变)造成的桶形和枕形畸变区域。这种边缘检测不仅提供了波形的清晰轮廓,还揭示了影响诊断准确性的畸变特征。这一步骤生成的边缘检测心电图像是对心电波形和光学畸变的直观表示,为后续的畸变量化和校正提供了基础。
在S402子步骤中,通过畸变量测量算法对边缘检测心电图像中的畸变进行量化分析。这一步骤涉及到计算图像中畸变区域的几何偏差,包括畸变的幅度和范围。为此,采用基于像素的几何分析方法,如使用角点检测算法来确定畸变区域的准确位置和范围。通过这种分析,可以精确捕获畸变参数,如桶形和枕形畸变的具体幅度和分布情况。生成的畸变量测量心电图像为畸变校正提供了重要的参数信息,这些参数是后续高斯模型校正算法的关键输入数据。
在S403子步骤中,通过高斯模型校正算法对畸变量测量心电图像进行畸变校正。在这一步骤中,基于先前测量得到的畸变参数,使用高斯模型算法调整图像中的像素排列,以抵消畸变带来的影响。高斯模型能够对畸变的分布特征进行精确建模,通过调整像素的位置来校正畸变,恢复心电波形的真实轮廓和结构。这种校正不仅涉及到整体图像的变换,还包括对特定区域的局部调整,以确保波形的每一部分都被正确地校正。生成的高斯模型校正心电图像在视觉上更接近于无畸变的原始心电波形,为医生提供了更准确的诊断信息。
在S404子步骤中,通过细节增强算法对高斯模型校正心电图像进行最终的图像校正和细节增强。这一步骤旨在进一步提升心电波形的清晰度和边缘锐度,确保波形的每一部分都清晰可见。为此,采用局部对比度增强和锐化技术,这些技术专门用于提升心电波形的轮廓和纹理细节使波形更加鲜明,边缘更加锐利。这些技术通过调整像素的亮度和对比度,加强波形的可识别性,尤其是在P波、QRS复合波和T波这些关键部分。例如,锐化算法通过增加波形边缘附近像素的对比度,使得波形的起伏更加明显,而局部对比度增强技术则确保了整个波形在不同区域的清晰度和可辨识性。通过这样的处理,畸变校正心电图像在细节上得到显著提升,使得医生在分析和解读心电图时能够更准确地识别出细微的波形变化。
在心电图仪的检定中,首先获取子像素级校正后的心电图像。假设原始图像中的QRS复合波因为光学畸变出现轻微的桶形变形。在S401步骤中,通过边缘检测算法,精确地识别出QRS复合波的轮廓和畸变区域。然后在S402步骤中,使用畸变量测量算法对这种桶形畸变进行量化,确定其幅度和影响范围。例如,测量结果显示QRS波的顶部在水平方向上偏移了0.2毫米。随后在S403步骤中,利用高斯模型校正算法对这种畸变进行校正,通过调整像素排列来抵消畸变带来的影响。最后在S404步骤中,采用细节增强算法对校正后的心电图进行进一步的细节优化,特别是在QRS波形的边缘部分,增强其清晰度和边缘锐度。通过这些处理步骤,最终生成的畸变校正心电图在诊断中的准确性大幅提升,为心电图仪的检定和诊断提供了高质量的图像。
请参阅图6,基于畸变校正心电图像,采用时间序列同步方法,分析心电图像的时间戳和顺序,对比多个时间点捕获的图像,确定图像在时间轴上的精确位置,通过调整和同步图像的时间标记,优化心电图像序列在时间上的连续性和一致性,生成时间序列同步心电图像的具体步骤为,
S501:基于畸变校正心电图像,采用时间序列分析算法,进行心电图像的时间戳和顺序分析,通过长短期记忆网络分析时间序列的长期依赖关系,结合动态时间扭曲对时间戳进行微调校正,生成时间戳和顺序分析表;
S502:基于时间戳和顺序分析表,采用图像配准算法,进行多个时间点捕获的心电图像对比,通过特征点匹配来对齐图像的关键部位,使用弹性变形技术匹配多个图像间的几何差异,生成时间轴对比分析表;
S503:基于时间轴对比分析表,采用图像序列同步技术,进行心电图像时间标记的调整和同步,利用序列对齐算法匹配多个图像的时间节点,并通过时间插值技术优化图像序列在时间轴上的连续性,生成调整同步心电图像序列;
S504:基于调整同步心电图像序列,采用时间序列整合模型,进行时间序列连贯性优化,结合统计时序分析和神经网络校正技术,确保每个图像在序列中的准确和合理位置,生成时间序列同步心电图像。
在S501子步骤中,通过时间序列分析算法对畸变校正心电图像的时间戳和顺序进行分析。这一过程中,首先应用长短期记忆网络(LSTM),一种专门用于处理时间序列数据的深度学习模型,来分析心电图像序列中的长期依赖关系。LSTM能够有效地处理和识别图像序列中随时间发生的变化,如心电波形的周期性变动。接着,采用动态时间扭曲(DTW)算法对时间戳进行微调校正。DTW算法通过测量并调整图像序列中相似心电波形之间的时间差异,确保序列中每个图像的时间标记都是精确的。这一步骤生成的时间戳和顺序分析表提供了心电图像序列中每个图像的时间位置和顺序关系的详细信息,对于后续的图像配准和时间序列同步至关重要。
在S502子步骤中,通过图像配准算法对多个时间点捕获的心电图像进行对比。这一步骤中,首先利用特征点匹配技术来对齐图像的关键部位,如对准不同图像中的相同心电波形。然后使用弹性变形技术来匹配多个图像间的几何差异,如调整波形的位置和形状以确保在整个图像序列中的一致性。这一过程生成的时间轴对比分析表详细记录了图像间的对齐情况和任何需要进一步调整的几何差异,为确保心电图像序列在时间轴上的一致性提供了关键数据。
在S503子步骤中,通过图像序列同步技术对心电图像进行时间标记的调整和同步。在这一过程中,利用序列对齐算法来匹配多个图像的时间节点,并通过时间插值技术优化图像序列在时间轴上的连续性。序列对齐算法确保了图像间的时间关系得到正确匹配,而时间插值技术则用于平滑和连贯地连接这些时间点,确保心电图像序列在时间轴上的流畅过渡。生成的调整同步心电图像序列在时间上的连续性和一致性得到显著提升,这对于确保心电图像序列的诊断价值和实用性至关重要。
在S504子步骤中,通过时间序列整合模型对心电图像序列进行时间序列连贯性优化。这一步骤结合了统计时序分析和神经网络校正技术,以确保每个图像在序列中的准确和合理位置。统计时序分析帮助识别和校正时间序列中的任何异常或不连贯性,而神经网络技术则用于对整个序列进行细致的调整和优化,确保图像序列在时间上的一致性和准确性。这一步骤的关键在于整合和协调整个心电图像序列,使其在时间上表现出高度的连贯性和逻辑性。例如,神经网络会识别出序列中的时间间隔异常,并对其进行调整,以确保心电波形的连续展现。通过这样的整合和校正,生成的时间序列同步心电图像在时间轴上呈现出无缝衔接和高度一致性,这对于长期心电监测和分析具有重要意义,确保了心电图的时间准确性和可靠性。
在心电图仪的检定过程中,首先从仪器中获取一系列畸变校正心电图像。这些图像记录了在不同时间点捕获的心电波形,但存在轻微的时间标记误差。在S501步骤中,通过长短期记忆网络分析这些图像的时间序列,识别出波形的周期性变化,并利用动态时间扭曲对时间戳进行微调,以确保每个图像的时间标记准确。然后,在S502步骤中,通过图像配准算法比较不同时间点的图像,对齐波形的关键部分,并使用弹性变形技术调整波形的几何差异。随后,在S503步骤中,利用图像序列同步技术对图像的时间标记进行进一步调整和同步,确保图像序列在时间轴上的连续性。最后,在S504步骤中,结合统计时序分析和神经网络校正技术,对整个心电图像序列进行时间上的优化和整合。通过这些处理步骤,最终生成的时间序列同步心电图像在时间上表现出高度的准确性和连贯性,为心电图仪的检定提供了高质量和时间一致性的心电图像序列。
请参阅图7,基于时间序列同步心电图像,采用自适应图像处理方法,根据心电图像的亮度、对比度和波形细节,动态调整图像处理参数,包括通过增强对比度突出心电波形、调整亮度优化图像整体可读性,结合边缘检测技术识别心电波形关键边缘,突出关键特征,生成自适应处理心电图像的具体步骤为,
S601:基于时间序列同步心电图像,采用直方图均衡化算法,通过分析图像的亮度分布,重新调配亮度值,增强整体图像的对比度和细节可视性,同时避免过度曝光和过暗区域,生成亮度调整心电图像;
S602:基于亮度调整心电图像,采用局部自适应对比度增强算法,通过对图像的局部区域进行分析,动态调整每个区域的对比度,对心电波形清晰度进行优化,并突出波形,同时保持图像背景的一致性,生成对比度增强心电图像;
S603:基于对比度增强心电图像,采用Canny边缘检测算法,通过计算图像的梯度变化,识别心电波形的关键边缘,同时通过滤波器减少噪声的影响,增强边缘的清晰度和连续性,生成边缘突出心电图像;
S604:基于边缘突出心电图像,运用多尺度图像融合技术,通过结合多尺度的图像信息,强化心电图像的关键特征,同时保持图像的自然度和整体协调性,生成自适应处理心电图像。
在S601子步骤中,通过直方图均衡化算法对时间序列同步心电图像进行亮度调整。这一步骤的核心是分析图像的亮度分布,并重新调配亮度值,从而增强整体图像的对比度和细节可视性。直方图均衡化算法通过扩展图像的亮度范围来实现这一目标,特别是在原始图像的亮度分布较为集中的情况下。该算法将图像的亮度直方图转换成均匀分布的直方图,从而增强了图像的对比度和细节清晰度,同时确保不会出现过度曝光或过暗的区域。生成的亮度调整心电图像不仅在视觉上更加清晰,而且更有利于揭示心电波形的细节,为后续处理步骤提供了良好的基础。
在S602子步骤中,基于亮度调整心电图像,采用局部自适应对比度增强算法。这一步骤的目的是进一步优化心电波形的清晰度并突出波形。局部自适应对比度增强算法通过对图像的局部区域进行分析,并根据每个区域的特点动态调整对比度,实现了对心电波形的优化显示。该算法特别适用于处理那些局部区域亮度或对比度不均的图像,通过提高波形区域的对比度,使心电波形更加鲜明,同时保持图像背景的一致性。生成的对比度增强心电图像在突出关键波形的同时,保持了图像的整体和谐性和可读性。
在S603子步骤中,基于对比度增强心电图像,采用Canny边缘检测算法。Canny算法是一种经典的边缘检测方法,通过计算图像的梯度变化来识别心电波形的关键边缘。该算法首先利用滤波器减少图像噪声的影响,然后计算图像的梯度以确定边缘的位置和方向。Canny算法的优势在于能够有效地检测出图像中的细微边缘,增强边缘的清晰度和连续性。生成的边缘突出心电图像在突出心电波形的关键边缘方面表现出色,为医生提供了更清晰的波形边界信息,有助于更准确的波形分析和诊断。
在S604子步骤中,基于边缘突出心电图像,运用多尺度图像融合技术。这一技术通过结合多尺度的图像信息,强化心电图像的关键特征,同时保持图像的自然度和整体协调性。多尺度图像融合技术通常涉及将同一图像的不同分辨率版本结合在一起,以强调图像的细节和纹理信息。在心电图的处理中,这意味着可以同时突出波形的细节特征和整体轮廓,确保心电图像在展现细节的同时,整体视觉效果和谐一致。生成的自适应处理心电图像在视觉上更为清晰,波形特征更加突出,为后续的心电图分析和诊断提供了更高质量的图像信息。这种多尺度融合方法特别适用于心电图的分析,既保留了波形的精细特征,又维持了整体图像的连贯性和自然感。最终,生成的自适应处理心电图像具有高度优化的视觉效果,使得心电波形的每个细节都清晰可见,同时整体图像保持了自然和谐的视觉感受。
在心电图仪的检定中,首先获取一系列时间序列同步心电图像。这些图像在亮度和对比度上存在差异,影响波形的清晰度和可识别性。在S601步骤中,通过直方图均衡化算法对这些图像进行亮度调整,改善图像的整体对比度和细节清晰度。例如,如果某个心电图像在波形区域过暗,该算法将增加该区域的亮度,使波形更加明显。随后,在S602步骤中,采用局部自适应对比度增强算法对心电波形的清晰度进行优化,确保波形在背景中清晰可见。接着,在S603步骤中,通过Canny边缘检测算法识别出心电波形的关键边缘,增强波形的边缘清晰度和连续性。最后,在S604步骤中,利用多尺度图像融合技术进一步强化心电图像的关键特征,同时保持图像的自然度和整体协调性。通过这些处理步骤,最终生成的自适应处理心电图像在视觉上更加清晰,波形特征更加突出,为心电图仪的检定提供了高质量的图像,有助于提高心电图的诊断准确性和可靠性。
请参阅图8,基于自适应处理心电图像,采用波形幅值和周期计算方法,通过分析心电波形的峰值和波谷,计算波形的幅度大小和周期长度,结合斜率和宽度特征,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果的具体步骤为,
S701:基于自适应处理心电图像,采用时间序列分析方法,对心电波形进行峰谷检测,平滑处理原始波形数据,降低噪声影响,计算波形的局部最大最小值识别峰值和波谷,同时排除由波形波动造成的假峰谷,生成峰谷检测结果;
S702:基于峰谷检测结果,运用振幅分析方法,对心电波形的幅度进行计算,通过量化每个峰谷对的垂直距离,即从波谷到波峰的高度,确定波形振幅,同时根据心电图的尺度因子进行标准化处理,生成振幅分析结果;
S703:基于振幅分析结果,采用周期性测量技术,对心电波形的周期进行分析,计算相邻波峰、波谷之间的时间差,同时参照心电波形的不规则性,通过时间序列分析技术进行周期的标准化和校正,生成周期测量结果;
S704:基于周期测量结果,运用波形特征分析方法,全面评估心电波形的特性,结合波形的幅度和周期,包括波形的斜率和宽度分析,运用统计学方法和数据模式识别技术,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果。
在S701子步骤中,通过时间序列分析方法对自适应处理心电图像进行峰谷检测。这一步骤首先涉及到对原始心电波形数据进行平滑处理,以降低噪声的影响。平滑处理通常使用移动平均或高斯滤波等技术实现,目的是去除或减轻噪声对波形分析的干扰。接着,应用算法计算波形的局部最大最小值,从而识别出心电波形的峰值和波谷。在此过程中,还需要排除那些由波形波动或噪声引起的假峰谷,确保检测到的峰谷是真实的心电波形特征。这一步骤生成的峰谷检测结果为后续的振幅和周期分析提供了关键的基础数据,确保分析结果的准确性和可靠性。
在S702子步骤中,基于峰谷检测结果,运用振幅分析方法对心电波形的幅度进行计算。振幅分析方法通过量化每个峰谷对的垂直距离,即从波谷到波峰的高度,来确定心电波形的振幅大小。这一步骤不仅涉及到简单的距离测量,还包括根据心电图的尺度因子对振幅进行标准化处理,确保分析结果与实际的心电信号相匹配。振幅分析的结果对于评估心电波形的生理特征非常重要,如波形的强度和心脏活动的强度指标。
在S703子步骤中,基于振幅分析结果,采用周期性测量技术对心电波形的周期进行分析。这一步骤涉及到计算相邻波峰或波谷之间的时间差,以确定心电波形的周期长度。同时,考虑到心电波形的不规则性,这一步骤还包括使用时间序列分析技术对周期进行标准化和校正。这样的处理确保了周期测量结果不仅反映了波形的实际周期,还考虑了心电波形的变异性和不规则性,为全面评估心电波形的时间特性提供了重要数据。
在S704子步骤中,基于周期测量结果,运用波形特征分析方法全面评估心电波形的特性。这一步骤结合了波形的幅度和周期,包括对波形的斜率和宽度进行分析,使用统计学方法和数据模式识别技术对波形特征进行全面分析评估。通过这样的综合分析,可以深入理解心电波形的各种特性,如波形的稳定性、规律性和表明的生理或病理状态。生成的波形特征分析结果提供了心电波形的全面视图,对于医疗诊断和心脏健康评估具有重要意义。
在心电图仪的检定中,首先获取一系列经过自适应处理的心电图像。这些图像展示了心脏在不同时间点的活动状态。在S701步骤中,通过时间序列分析方法对这些图像进行峰谷检测。例如,对于一个特定的心电波形,首先通过平滑处理降低噪声的影响,然后精确地计算出波形的峰值和波谷位置。这个过程中会发现一些由噪声引起的假峰谷,这些需要被识别并排除,以确保仅分析真实的心电波形特征。接着,在S702步骤中,基于峰谷检测结果,进行振幅分析。例如,量化每个波峰和波谷之间的垂直距离,然后根据心电图的标准尺度对这些振幅值进行标准化,从而得到每个波形的准确振幅大小。随后,在S703步骤中,采用周期性测量技术对心电波形的周期进行分析。这包括计算相邻波峰或波谷之间的时间间隔,并参照心电波形的不规则性进行周期的标准化和校正。例如,测量一个完整的QRS复合波的周期,考虑到存在的波形变异性,对这些周期进行适当的调整和标准化。最后,在S704步骤中,基于周期测量结果,全面评估心电波形的特性。这一步骤涵盖了波形的幅度、周期、斜率和宽度等多方面的分析,使用统计学和数据模式识别技术来对波形特征进行全面的分析评估。例如,分析QRS复合波的斜率,评估其对心脏病变的指示意义。
请参阅图9,基于波形特征分析结果,采用标准信号比对分析方法,比较波形特征分析结果与预设的标准心电信号特征,分析参数是否与标准信号一致,包括幅度、周期、形状,评估波形是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标的具体步骤为,
S801:基于波形特征分析结果,采用皮尔森相关系数算法对心电信号的幅度、周期、形状特征与标准心电信号特征的相似度进行量化分析,计算每个波形特征点对应的相关系数,量化每个特征与标准心电信号之间的线性关系,识别相似和偏差特征点,分析波形的整体相似度,生成波形特征相似度分析结果;
S802:基于波形特征相似度分析结果,应用主成分分析方法提取关键波形特征,计算数据的协方差矩阵,捕获协方差矩阵的特征值和特征向量,识别数据中的关键主成分,进行数据降维和关键特征提取,生成关键波形特征提取结果;
S803:基于关键波形特征提取结果,使用支持向量机分类算法对提取的特征进行分类,通过核函数进行数据映射,捕获最优的分割超平面,区分符合和不符合标准心电信号特征的数据点,进行分类并评估心电图机的性能,生成特征符合性分类结果;
S804:基于特征符合性分类结果,采用决策树算法综合评价心电图机的性能,通过构建一个树形结构模型,每个分支代表一种决策路径,每个节点代表一个特征判断条件,评估特征的影响,判断心电图机是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标。
在S801子步骤中,通过皮尔森相关系数算法对心电信号的幅度、周期、形状特征与标准心电信号特征进行相似度量化分析。该算法首先计算心电波形每个特征点(如P波、QRS复合波、T波)与标准心电信号对应特征点之间的相关系数,这个系数衡量了两者之间的线性关系强度。通过这种方法,可以量化每个特征与标准心电信号之间的相似程度,识别出与标准信号相似和偏离的特征点。这种分析结果不仅显示了波形整体的相似度,还揭示了具体特征点的一致性和偏差。生成的波形特征相似度分析结果为心电图机的性能评估提供了关键的量化数据,能够直观地显示心电图机还原标准心电信号的能力。
在S802子步骤中,基于波形特征相似度分析结果,应用主成分分析(PCA)方法提取关键波形特征。PCA是一种统计技术,用于数据降维和关键特征提取。这一步骤首先计算数据的协方差矩阵,捕获协方差矩阵的特征值和特征向量,然后基于这些特征值和特征向量识别数据中的关键主成分。这一过程有助于提取波形中最具代表性的特征,减少数据冗余,同时保留最重要的波形信息。生成的关键波形特征提取结果能够更加准确地反映心电波形的关键特性,为后续的分类和性能评估提供了重要的输入。
在S803子步骤中,基于关键波形特征提取结果,使用支持向量机(SVM)分类算法对提取的特征进行分类。SVM是一种强大的机器学习算法,通过选择合适的核函数将数据映射到高维空间,在该空间中寻找最优的分割超平面来区分不同类别的数据点。在这一步骤中,SVM用于区分符合和不符合标准心电信号特征的数据点,对心电图机性能进行分类评估。这种分类结果提供了心电图机性能的直观表示,能够清晰地区分心电图机在重现标准心电信号方面的优劣。
在S804子步骤中,基于特征符合性分类结果,采用决策树算法综合评价心电图机的性能。决策树是一种简单而直观的分类模型,通过构建一个树形结构模型来进行决策。每个分支代表一种决策路径,每个节点代表一个特征判断条件。在心电图机性能评价中,决策树可以用于评估不同特征对性能的影响,判断心电图机是否准确还原了标准信号的特征。例如,根据特征符合性分类结果,决策树算法可以判断波形的幅度、周期、形状等特征是否符合预设的标准心电信号特征。决策树模型的输出是心电图机性能的综合评价指标,这些指标综合考虑了心电图机在还原标准心电信号方面的各项性能,包括精确性、一致性和可靠性。生成的心电图机性能评价指标为心电图仪的检定和性能评估提供了全面的参考依据,有助于确定心电图仪的性能水平和改进方向。
在心电图仪的检定过程中,首先获取一系列经过自适应处理和波形特征分析的心电图像。例如,这些图像展示了不同患者的标准QRS复合波。在S801步骤中,通过皮尔森相关系数算法比较这些波形特征与预设的标准QRS复合波特征,量化相似度。比如,计算实际波形与标准波形在幅度、周期和形状上的相关系数。接着,在S802步骤中,使用主成分分析提取关键波形特征,例如提取QRS复合波的主要幅度和形状特征。然后,在S803步骤中,使用SVM分类算法对提取的特征进行分类,判断这些波形是否符合标准QRS复合波的特性。最后,在S804步骤中,采用决策树算法综合评价心电图仪的性能,例如根据QRS复合波的特征符合度来评估心电图仪的性能。通过这一系列分析步骤,可以生成一个全面的心电图仪性能评价指标,为心电图仪的检定和进一步改进提供了重要依据。
以上,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其他领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于摄影测量的心电图像定位比对方法,其特征在于,包括以下步骤:
基于获取的心电图像,采用光学放大算法,对心电波形的细节进行放大;应用微距摄影方法捕捉心电图的微观细节;进行图像融合;优化图像的清晰度和细节丰富度,生成优化后的心电图像;
基于所述优化后的心电图像进行处理;通过学习批量心电图像的特征;重建并增强图像的分辨率和细节,揭示心电波形的每个细微之处,生成超分辨率心电图像;
基于所述超分辨率心电图像,分析心电图像的像素排列和分布,识别微小位置偏差和变形;并调整每个像素的位置,校正图像中的细微误差;优化图像的几何结构和波形轮廓,生成子像素级校正心电图像;
基于所述子像素级校正心电图像,通过建模分析图像中的畸变特征,包括桶形、枕形畸变程度和分布;并调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响;对图像中的波形进行还原,生成畸变校正心电图像;
基于所述畸变校正心电图像,分析心电图像的时间戳和顺序;对比多个时间点捕获的图像,确定图像在时间轴上的准确位置;通过调整和同步图像的时间标记,优化心电图像序列在时间上的连续性和一致性,生成时间序列同步心电图像;
基于所述时间序列同步心电图像,根据心电图像的亮度、对比度和波形细节,动态调整图像处理参数,包括通过增强对比度突出心电波形、调整亮度优化图像整体可读性;结合边缘检测技术识别心电波形关键边缘,突出关键特征,生成自适应处理心电图像;
基于所述自适应处理心电图像,通过分析心电波形的峰值和波谷;计算波形的幅度大小和周期长度;结合斜率和宽度特征,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果;
基于所述波形特征分析结果,比较所述波形特征分析结果与预设的标准心电信号特征;分析参数是否与标准信号一致,包括幅度、周期、形状;评估波形是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标;
基于所述优化后的心电图像进行处理;通过学习批量心电图像的特征;重建并增强图像的分辨率和细节,揭示心电波形的每个细微之处,生成超分辨率心电图像的具体步骤为,
基于所述优化后的心电图像,采用色彩校正算法,对图像进行色调调整和色彩平衡,同时使用局部对比度调整技术,对图像中的心电波形,包括P波、QRS复合波和T波进行突出显示,生成预处理后的心电图像;
基于所述预处理后的心电图像,采用数据增强技术,包括图像旋转、缩放和裁剪,增加图像样本的多样性,通过创造多视角和尺寸的图像,提供丰富的训练材料,增强卷积神经网络的学习效果,提高模型的泛化能力,生成数据增强后的心电图像;
基于所述数据增强后的心电图像,采用基于卷积神经网络的超分辨率重建模型进行处理,通过深度学习技术分析心电图像特征,自动重建并增强图像的分辨率和细节,突出心电波形的细微之处,生成过渡处理的心电图像;
基于所述过渡处理的心电图像,采用细节增强算法,进行最终细节优化和清晰度增强,对心电波形的清晰度和边缘锐利度进行提升,同时去除图像噪声,优化心电波形的可识别性,生成超分辨率心电图像;
基于所述超分辨率心电图像,分析心电图像的像素排列和分布,识别微小位置偏差和变形;并调整每个像素的位置,校正图像中的细微误差;优化图像的几何结构和波形轮廓,生成子像素级校正心电图像的具体步骤为,
基于所述超分辨率心电图像,采用边缘检测和像素关系分析算法进行像素级错误识别,分析图像中每个像素的位置关系,识别因拍摄角度、光照变化、传感器误差导致的微小位置偏差和变形,生成像素级错误识别结果;
基于所述像素级错误识别结果,采用子像素级位置调整算法对心电图像进行校正,针对已识别的微小位置偏差进行位置调整,通过对每个像素位置的微调,纠正图像中的细微误差,优化心电波形的表示,生成子像素级位置调整后的心电图像;
基于所述子像素级位置调整后的心电图像,采用图像几何变换和形态优化算法进行几何校正和波形优化,通过调整和优化心电波形的整体形态和轮廓,确保波形轮廓的准确性和连续性,消除因拍摄、数字化处理引入的畸变,优化图像的整体几何结构,生成几何形态优化后的心电图像;
基于所述几何形态优化后的心电图像,采用像素细节调整算法对心电波形的每个细节进行最终优化,分析心电波形的每个像素,针对性地对波形的细节进行调整,确保波形的每个部分无任何畸变和误差,优化心电图像的整体质量和诊断价值,生成子像素级校正心电图像;
基于所述子像素级校正心电图像,通过建模分析图像中的畸变特征,包括桶形、枕形畸变程度和分布;并调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响;对图像中的波形进行还原,生成畸变校正心电图像的具体步骤为,
基于所述子像素级校正心电图像,采用边缘检测算法对心电图像进行分析,识别图像中的边缘特征,包括心电波形的轮廓,判定图像中的畸变特征,包括桶形和枕形畸变,识别由于光学原因造成的畸变区域,生成边缘检测心电图像;
基于所述边缘检测心电图像,采用畸变量测量算法对识别的畸变进行量化分析,计算图像中畸变区域的几何偏差,包括畸变的幅度和范围,捕获畸变参数,生成畸变量测量心电图像;
基于所述畸变量测量心电图像,采用高斯模型校正算法进行畸变校正,利用测量得到的畸变参数,通过调整图像中的像素排列,抵消畸变带来的影响,恢复心电波形的真实轮廓和结构,生成高斯模型校正心电图像;
基于所述高斯模型校正心电图像,采用细节增强算法进行最终的图像校正和细节增强,对心电波形的清晰度和边缘锐度进行优化,通过增强心电波形的轮廓和纹理细节,保证波形的每一部分清晰可见,生成畸变校正心电图像;
基于所述畸变校正心电图像,分析心电图像的时间戳和顺序;对比多个时间点捕获的图像,确定图像在时间轴上的精确位置;通过调整和同步图像的时间标记,优化心电图像序列在时间上的连续性和一致性,生成时间序列同步心电图像的具体步骤为,
基于所述畸变校正心电图像,采用时间序列分析算法,进行心电图像的时间戳和顺序分析,通过长短期记忆网络分析时间序列的长期依赖关系,结合动态时间扭曲对时间戳进行微调校正,生成时间戳和顺序分析表;
基于所述时间戳和顺序分析表,采用图像配准算法,进行多个时间点捕获的心电图像对比,通过特征点匹配来对齐图像的关键部位,使用弹性变形技术匹配多个图像间的几何差异,生成时间轴对比分析表;
基于所述时间轴对比分析表,采用图像序列同步技术,进行心电图像时间标记的调整和同步,利用序列对齐算法匹配多个图像的时间节点,并通过时间插值技术优化图像序列在时间轴上的连续性,生成调整同步心电图像序列;
基于所述调整同步心电图像序列,采用时间序列整合模型,进行时间序列连贯性优化,结合统计时序分析和神经网络校正技术,确保每个图像在序列中的准确和合理位置,生成时间序列同步心电图像。
2.根据权利要求1所述的基于摄影测量的心电图像定位比对方法,其特征在于,所述优化后的心电图像具体为通过微距拍摄技术所获得的清晰的心电波形图像,所述超分辨率心电图像具体为经过算法处理具有超分辨率和细节丰富度的心电波形图像,所述子像素级校正心电图像具体为经过微调整的心电图像,所述畸变校正心电图像具体为经过光学畸变校正处理后的心电图像,所述时间序列同步心电图像具体为经过时间对齐处理的一系列心电图像,所述自适应处理心电图像具体为经过自适应参数调整和边缘检测后的心电波形图像,所述波形特征分析结果包括心电波形的幅值和周期特征数据,所述心电图机性能评价指标具体为心电图机波形识别精度和波形还原能力的综合评估。
3.根据权利要求1所述的基于摄影测量的心电图像定位比对方法,其特征在于,基于获取的心电图像,采用光学放大算法,对心电波形的细节进行放大;应用微距摄影方法捕捉心电图的微观细节;进行图像融合;优化图像的清晰度和细节丰富度,生成优化后的心电图像的具体步骤为,
基于获取的心电图像,采用焦距调整算法,对心电波形的关键部分进行光学放大,通过改变相机镜头的焦距,放大心电波形的关键细节,包括P波、QRS复合波和T波,保持波形的比例和形状不受畸变,生成焦距调整心电图像;
基于所述焦距调整心电图像,采用微距摄影技术捕捉心电图的微观细节,利用微距镜头进行倍率放大,聚焦于心电波形的细微部分,包括小波峰和波谷,对图像的微观细节进行捕获,生成微距摄影心电图像;
基于所述微距摄影心电图像和焦距调整心电图像,采用图像叠加融合算法,对所述焦距调整心电图像和微距摄影心电图像进行融合,通过像素级分析和匹配,优化两类图像的结合,确保心电图的宏观特征和微观细节相结合,调整图像的色彩平衡和对比度,生成图像融合心电图像;
基于所述图像融合心电图像,采用图像清晰度增强算法,调整图像的对比度和亮度,应用降噪算法去除图像中的噪声,对每个像素进行优化,确保心电图像的清晰可辨无失真,生成优化后的心电图像。
4.根据权利要求1所述的基于摄影测量的心电图像定位比对方法,其特征在于,基于所述时间序列同步心电图像,根据心电图像的亮度、对比度和波形细节,动态调整图像处理参数,包括通过增强对比度突出心电波形、调整亮度优化图像整体可读性;结合边缘检测技术识别心电波形关键边缘,突出关键特征,生成自适应处理心电图像的具体步骤为,
基于所述时间序列同步心电图像,采用直方图均衡化算法,通过分析图像的亮度分布,重新调配亮度值,增强整体图像的对比度和细节可视性,同时避免过度曝光和过暗区域,生成亮度调整心电图像;
基于所述亮度调整心电图像,采用局部自适应对比度增强算法,通过对图像的局部区域进行分析,动态调整每个区域的对比度,对心电波形清晰度进行优化,并突出波形,同时保持图像背景的一致性,生成对比度增强心电图像;
基于所述对比度增强心电图像,采用Canny边缘检测算法,通过计算图像的梯度变化,识别心电波形的关键边缘,同时通过滤波器减少噪声的影响,增强边缘的清晰度和连续性,生成边缘突出心电图像;
基于所述边缘突出心电图像,运用多尺度图像融合技术,通过结合多尺度的图像信息,强化心电图像的关键特征,同时保持图像的自然度和整体协调性,生成自适应处理心电图像。
5.根据权利要求1所述的基于摄影测量的心电图像定位比对方法,其特征在于,基于所述自适应处理心电图像,通过分析心电波形的峰值和波谷;计算波形的幅度大小和周期长度;结合斜率和宽度特征,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果的具体步骤为,
基于所述自适应处理心电图像,采用时间序列分析方法,对心电波形进行峰谷检测,平滑处理原始波形数据,降低噪声影响,计算波形的局部最大最小值识别峰值和波谷,同时排除由波形波动造成的假峰谷,生成峰谷检测结果;
基于所述峰谷检测结果,运用振幅分析方法,对心电波形的幅度进行计算,通过量化每个峰谷对的垂直距离,即从波谷到波峰的高度,确定波形振幅,同时根据心电图的尺度因子进行标准化处理,生成振幅分析结果;
基于所述振幅分析结果,采用周期性测量技术,对心电波形的周期进行分析,计算相邻波峰、波谷之间的时间差,同时参照心电波形的不规则性,通过时间序列分析技术进行周期的标准化和校正,生成周期测量结果;
基于所述周期测量结果,运用波形特征分析方法,全面评估心电波形的特性,结合波形的幅度和周期,包括波形的斜率和宽度分析,运用统计学方法和数据模式识别技术,对波形特征进行全面分析评估,生成波形特征分析结果。
6.根据权利要求1所述的基于摄影测量的心电图像定位比对方法,其特征在于,基于所述波形特征分析结果,比较所述波形特征分析结果与预设的标准心电信号特征;分析参数是否与标准信号一致,包括幅度、周期、形状;评估波形是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标的具体步骤为,
基于所述波形特征分析结果,采用皮尔森相关系数算法对心电信号的幅度、周期、形状特征与标准心电信号特征的相似度进行量化分析,计算每个波形特征点对应的相关系数,量化每个特征与标准心电信号之间的线性关系,识别相似和偏差特征点,分析波形的整体相似度,生成波形特征相似度分析结果;
基于所述波形特征相似度分析结果,应用主成分分析方法提取关键波形特征,计算数据的协方差矩阵,捕获协方差矩阵的特征值和特征向量,识别数据中的关键主成分,进行数据降维和关键特征提取,生成关键波形特征提取结果;
基于所述关键波形特征提取结果,使用支持向量机分类算法对提取的特征进行分类,通过核函数进行数据映射,捕获最优的分割超平面,区分符合和不符合标准心电信号特征的数据点,进行分类并评估心电图机的性能,生成特征符合性分类结果;
基于所述特征符合性分类结果,采用决策树算法综合评价心电图机的性能,通过构建一个树形结构模型,每个分支代表一种决策路径,每个节点代表一个特征判断条件,评估特征的影响,判断心电图机是否准确还原标准信号的特征,生成心电图机性能评价指标。
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