TWI471119B - 心電圖訊號的校正方法及其應用程式 - Google Patents
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Description
本發明係有關於心電圖辨識技術,尤其更有關於對心電圖辨識所使用的心電圖訊號進行處理,以提昇辨識率的方法。
近年來,生物辨識技術愈來愈成熟,例如指紋辨識及虹膜辨識等,早已運用於一般大眾的生活週遭。生物辨識技術不但可辨識出使用者的身份,並且亦漸漸取代了ID卡、密碼、鑰匙等方式,為使用者帶來了更便利、安全性更高的保安機制。
然而,上述的指紋辨識及虹膜辨識等技術雖具有便利、特徵性較強等特性,但研究發現,該些生物特徵實容易被不法複製及偽造,因而造成了安全性的疑慮。舉例來說,使用者在未戴手套的狀態下,會在碰觸過的物體表面留下指紋,因而能被有心人士擷取並複製;再者,若有心人士戴著特殊鏡片留下虹膜辨識的樣本,並複製該鏡片來提供給其他人,則只要戴著該鏡片之人,皆可能通過與同一個樣本的比對。
近來研究發現,除了上述指紋及虹膜等眾所皆知的生物特徵之外,人類的心電圖亦因人而異,具備有可以進行身份辨識的特質。如第一圖所示,為先前技術的心電圖訊號量測示意圖。使用者1
可通過一心電圖量測器2量測自身的心電圖,並通過該心電圖量測器2來描繪成一連串的心電圖3。雖然不同人的正常心電圖3描繪出來都會具有P、Q、R、S、T的特徵點,但其相對位置因人而異,實可藉由該些特徵的比對,判斷出該使用者1的身份。
然而,人類實會因情緒(如過度亢奮、緊張、壓力)、姿勢(如站立、坐著、躺下)、及活動量等因素而改變心率,進而使得同一人量測出來的該心電圖3有所差異(寬度、高度的差異),如此一來,將會造成辨識上的困難。舉例來說,若將心電圖辨識系統應用於門禁設備中,並且該使用者1於靜止狀態來量測並記錄一樣本,以供日後辨識之用。如此一來,若該使用者1於運動結束後使用該門禁設備進行辨識,此時心率可能高出靜止時的心率一倍以上,於此情況下要能與該樣本成功比對分析,實有困難。
是以,學術界提出了多種不同的心電圖辨識方法,例如時域軸分析、頻譜分析、及亂度分析等,希冀能提高心電圖辨識的辨識率。然而,無論所使用的辨識方法為何,通常都需要該使用者1在辨識時,保持和記錄該樣本時相同或相近之狀態,才能夠達到較高的辨識率,而目前技術仍無法解決同一使用者因心率不同而難以辨識的問題。是以,目前心電圖辨識技術仍然停留在研究階段,難以被商品化。
本發明之主要目的,在於提供一種心電圖訊號的校正方法及其應用程式,係可於進行心電圖辨識之前,對待辨識心電圖訊號進行前處理,以提高辨識率,並且讓同一使用者但心率不同的心電圖訊號波形仍可順利進行比對。
為達上述目的,本發明係接收使用者的一待辨識心電圖訊號,計算待辨識心電圖訊號的距離長度與一心電圖訊號模板的距離長度的比值,接著依據比值來計算一三角轉換度數,再設定待辨識心電圖訊號上的一特徵點做為三角轉換的軸線定位點,以取得一位移量。最後,依據計算出的三角轉換度數,以及所取得之位移量,對待辨識心電圖訊號進行校正。
本發明對照先前技術所能達成之功效在於,可對使用者因情緒、疾病、姿勢或是運動而產生的不同心率的心電圖訊號進行校正,如此一來,即使使用者在進行辨識時的心率與姿勢與在製作心電圖訊號模板時不同,仍可通過校正動作來調整待辨識心電圖訊號的寬度與高度,使其符合心電圖訊號模板的寬度與高度,進而有利於辨識率的提高。
使用者在進行辨識時,可透過本發明的方法來校正因心率不同而造成不相似的心電圖訊號波形,並且不同長度的多個心電圖訊號皆可依據三角轉換來投射至相同長度的平面。是以,使用者不但不需保持與製作心電圖訊號模板時相同的心率與姿勢,並且經發明人實驗測試,即使使用者的心跳速度高達130bpm至150bpm,仍可通過本發明的校正方法來進行調整寬度與高度,以令待辨識心電圖訊號能與心電圖訊號模板成功比對。
本發明實解決了傳統心電圖辨識難以對同一人不同心率的心電圖訊號進行比對辨識之瓶頸,有助於心電圖辨識技術實際運用於生活之中。
1‧‧‧使用者
2‧‧‧心電圖量測器
3‧‧‧心電圖
4‧‧‧心電圖訊號
41‧‧‧心電圖訊號模板
5‧‧‧待辨識心電圖訊號
6‧‧‧待校正心電圖訊號
7‧‧‧校正後心電圖訊號
8‧‧‧心電圖辨識設備
81‧‧‧應用程式
9‧‧‧汽車
P1‧‧‧X軸定位點
P2‧‧‧Y軸定位點
S1‧‧‧第一平面
S2‧‧‧第二平面
S10~S14、S20~S28、S40~S52、S60~S78
第一圖係先前技術的心電圖訊號量測示意圖。
第二圖係本發明的心電圖訊號切割示意圖。
第三圖係本發明的心電圖訊號模板示意圖。
第四圖係本發明的心電圖訊號製作流程圖。
第五圖係本發明的不同心率的心電圖訊號比對示意圖。
第六圖係本發明的心電圖辨識流程圖。
第七圖A係本發明的第一三角轉換示意圖。
第七圖B係本發明的第二三角轉換示意圖。
第八圖係本發明的心電圖訊號寬度校正流程圖。
第九圖係本發明的心電圖訊號高度校正流程圖。
第十圖係本發明的心電圖訊號校正後示意圖。
第十一圖A係本發明的第一較佳實施例之應用示意圖。
第十一圖B係本發明的第二較佳實施例之應用示意圖。
第十一圖C係本發明的第三較佳實施例之應用示意圖。
茲就本發明之一較佳實施例,配合圖式,詳細說明如後。
本發明的心電圖訊號校正方法主要運用於一心電圖辨識設備之中(如第十一圖A所示的心電圖辨識設備8,下面將於說明書中簡稱為該辨識設備8),用以對所量測的一待辨識心電圖訊號(如第五圖中所示的待辨識心電圖訊號5)進行寬度及/或高度的校正,以
提高後續辨識行為中的辨識率。
首請同時參閱第二圖及第三圖,分別為本發明的心電圖訊號切割示意圖及心電圖訊號模板示意圖。當使用者1使用該辨識設備8量測心跳時,該辨識設備8會描繪出一連串的心電圖3,並依據內建的演算法計算出一定的距離長度,以切割出單一個心電圖訊號並加以儲存,供日後辨識行為之用。第三圖中,係以89bpm的心率為例,描繪出單一個心電圖訊號4。
如圖所示,每一個心跳的波形皆具備有P、Q、R、S、T的特徵,此為醫學上的通常知識,在此不再贅述。於切割時,本發明主要是以每一個心跳的R點為基準,分別往左、右進行切割。左邊的長度為P點到R點的距離(X)再乘上1.5倍(1.5X),右邊的長度則為R點到T點(Y)的距離加上T點到下一個心跳的P點(Z)的距離,再減掉P點到R點距離的0.5倍(0.5X)。如此一來,即可定義出該心電圖訊號4的於X軸上的距離長度;再者,上述切割方法可對應使用於下述的所有心電圖訊號,並且所有心電圖訊號於X軸上的距離長度皆可通過上述方式來計算得出。然而,上述切割方式僅為發明人經實驗後所提出的較佳實施例,不應以此為限。
第三圖中所示者,係以心電訊號單位(本實施例以毫伏特(mV)為例)做為Y軸,並以波形所對應的距離長度(點數)為X軸。更具體而言,第三圖中所示的心跳係以89bpm為例,即心跳平均每秒1.48下,也就是說每一個心電圖訊號4的時間間距約為0.7秒(每一個心跳佔據0.7秒)。若該辨識設備8的取樣頻率為500Hz(即,每秒鐘取500個數值),則由500(Hz)*0.7(秒),可算出該心電圖訊號4於X軸上約佔據了350個點。本實施例中,該心電圖訊號4於
X軸上的距離長度可被認定為該心電圖訊號4的時間間距,亦可為X軸上的點數(即,時間間距乘上取樣頻率),不加以限定。
第四圖為本發明心電圖訊號製作流程圖。如上所述,該使用者1在進行辨識之前,必需量測並記錄一個心電圖訊號模板(如第十圖中所示的該心電圖訊號模板41),以供之後比對。首先,係由該辨識設備8接收該使用者1的心電圖輸入(步驟S10),接著由該辨識設備8對該心電圖執行放大、濾波、定位、及上述切割等前處理(步驟S12),最後形成至少一個如第三圖所述的該心電圖訊號4,並且加以儲存(步驟S14)。值得一提的是,若該心電圖訊號4的距離長度不適合用來做為該心電圖訊號模板41,則可通過本發明的校正方法來調整該心電圖訊號4的寬度及/或高度後,再儲存為該心電圖訊號模板41,以供比對(容下詳述)。
參閱第五圖,為本發明的不同心率的心電圖訊號比對示意圖。當該使用者1於不同情緒、狀態、或姿勢進行量測時,會因心率不同而量測出不同寬度、高度的心電圖訊號。例如第五圖中所示,若該使用者1於剛結束運動時進行心電圖辨識行為,則所得的一待辨識心電圖訊號5將會比先前量測的該心電圖訊號4來得短,且高度也與該心電圖訊號4有所不同。若未經任何前處理,直接以第五圖所示的該待辨識心電圖訊號5及該心電圖訊號4來進行辨識比對,則該辨識設備8將難以成功辨識。本發明的校正方法,主要是先將該心電圖訊號4校正為具有一定距離長度(第十圖中例如為150個點)的該心電圖訊號模板41並加以儲存,於辨識前,再校正該待辨識心電圖訊號5,使其具有與該心電圖訊號模板41相符合的距離長度,如此進行辨識比對,即可解決上述問題。
續請參閱第六圖,為本發明的心電圖辨識流程圖。首先,通過該辨識設備8來接收一連串的該待辨識心電圖訊號5輸入(步驟S20),並執行放大、濾波、定位、切割等心電圖訊號的前處理(步驟S22),以產生如第五圖中的該待辨識心電圖訊號5。接著,該辨識設備8通過三角轉換對該待辨識心電圖訊號5進行校正(步驟S24),更具體而言,係進行寬度及高度的校正,以得出一個校正後心電圖訊號(如第十圖中所示的該校正後心電圖訊號7)。於該步驟S24後,再計算並擷取該校正後心電圖訊號7上的各類特徵(步驟S26),並且依據所擷取的特徵來與該心電圖訊號模板41進行比對,以執行心電圖訊號辨識行為(步驟S28)。
如上所述,本發明的校正方法主要係將該待辨識心電圖訊號5及/或心電圖訊號4上的所有訊號分別乘上計算所得的三角轉換度數,以依據該三角轉換度數,將各種不同長度的心電圖訊號皆投射至相同距離長度的平面上。如此一來,無論後續使用什麼方式進行辨識比對,都可通過本發明的校正方法來確實提昇辨識率。本實施例中,該三角轉換度數較佳為餘弦(cos θ),但並不以此為限。
請同時參閱第七圖A與第七圖B,分別為本發明的第一三角轉換示意圖及第二三角轉換示意圖。首先以第七圖A來做為寬度校正的圖式說明,第七圖A顯示了一待校正心電圖訊號6(該待校正心電圖訊號6可視為該待辨識心電圖訊號5),該待校正心電圖訊號6位於一第二平面S2上,並且該待校正心電圖訊號6上的其中之一特徵點被設定做為X軸定位點P1,藉以對該待校正心電圖訊號6進行X軸上的位移。接著,依據計算出來的θ角,通過餘弦定理將該
待校正心電圖訊號6投射至一第一平面S1上,以轉換為所需之寬度。
本實施例中,係將距離長度約為250(點)的該待校正心電圖訊號6,投射至距離長度約為150(點)的該第一平面S1上,但不以此為限。值得一提的是,經過發明人實驗過後,發現以該待校正心電圖訊號6上的R點做為該X軸定位點P1,並以餘弦(cos θ)進行三角轉換計算,可得到最佳的投射效果。具體而言,主要是因心電圖訊號以R點周圍的特徵最為穩定,應盡量予以保留,而餘弦中愈靠近定位點(0°)的位置變化愈小,因而將R點做為該X軸定位點P1來做餘弦計算,可較完整地保留R點周圍的特徵。
同樣上述方法,運用於該心電圖訊號4,可將任意長度的該心電圖訊號4投射至距離長度約為150(點)的該第一平面S1,以形成該心電圖訊號模版41。如第七圖B所示,若該待校正心電圖訊號6與該心電圖訊號4來自同一人,則該心電圖訊號模版41將會與該待校正心電圖訊號6完成校正後產生的該校正後心電圖訊號7產生吻合。如圖所示,該校正後心電圖訊號7係與該待校正心電圖訊號6具有相同的相對高度,但寬度已被校正為所需的距離長度,於本實施例中係以150(點)為例。本發明中,主要是將該待校正心電圖訊號6上的每個訊號點皆減去位移量後,再分別乘上該三角轉換度數,即可得到各個訊號點在該第一平面S1上的位置。而該餘弦的角度θ主要為:
其中係為該待校正心電圖訊號6的距離長度與該心電圖訊號模
板41的距離長度的比值,並且該比值小於1。以第七圖A、B為例,x為250(點),y為150(點),因此θ為:
計算後可得θ約為53°。是以,只要將該待校正心電圖訊號6上的每一個訊號點數皆減去位移量,再分別乘上cos53°,即可得到該校正後心電圖訊號7上的每一個訊號點的位置,藉以描述出該校正後心電圖訊號7。
再者,若要將該心電圖訊號4轉換為該心電圖訊號模板41,其餘弦的角度θ亦為,其中,x為該心電圖訊號4的距離長
度,y為所需之距離長度(本實施例中即為150(點))。
具體來說,本發明的校正方法係先接收該待校正心電圖訊號6輸入;接著,由該待校正心電圖訊號6的距離長度與該心電圖訊號模板41的距離長度之比值(寬度的比值或高度的比值),計算出一三角轉換度數;接著,設定三角轉換的軸線定位點(X軸定位點或Y軸定位點),以取得該待校正心電圖訊號6在該軸線上的位移量;最後,依據計算出的該三角轉換度數,以及所取得的該位移量,對該待校正心電圖訊號6進行距離長度校正。本發明係可分別對該待校正心電圖訊號6的寬度或高度進行校正,將於下述流程圖中分別進行詳細說明。
續請參閱第八圖,為本發明的心電圖訊號寬度校正流程圖。首先,該辨識設備8接收該待校正心電圖訊號6輸入(步驟S40),並且計算該待校正心電圖訊號6的距離長度與該心電圖訊號模板41的距離長度的比值(步驟S42)。接著,依據上述計算所得的該比值計算三角轉換度數(步驟S44)。於本實施例中,該待校正心電圖訊號6的距離長度為該待校正心電圖訊號6的時間間距,而該心電圖訊號模板41的距離長度則為該心電圖訊號模板41的時間間距,但不加以限定。
接著,設定三角轉換的該X軸定位點P1,以取得該待校正心電圖訊號6於X軸上的位移量(步驟S46)。以本實施例而言,主要係以該待校正心電圖訊號6上的R波做為該X軸定位點P1,理由不再贅述。然,該步驟S44及該步驟S46實不具備順序關係,係可先計算該三角轉換度數,再取得該位移量,反之亦然,不應加以限定。
舉例而言,若從X軸的原點開始計算一個心電圖訊號,並且R點原本的位置在X軸上的第100點,則當R點被設為該X軸定位點P1之後,該待校正心電圖訊號6於X軸上的位移量即為-100,因此在進行位移時,該待校正心電圖訊號6上的每一個訊號點皆需減去100。於辨識行為時,若要令該校正後心電圖訊號7及該心電圖訊號模板41互相對齊,則可讓該心電圖訊號模板41上的每一個訊號點皆加上該位移量(加上-100),或是讓該校正後心電圖訊號7上的每一個訊號點皆減去該位移量(減去-100),不加以限定。
該步驟S44及該步驟S46之後,該辨識設備8即可依據計算出的三角轉換度數,以及所取得的X軸上的該位移量,對該待校正心電圖訊號6進行寬度校正(步驟S48)。
最後,對該校正後心電圖訊號7的距離長度進行修正(步驟S50)後,再輸出該校正後心電圖訊號7(步驟S52),以供辨識之用。
值得一提的是,該步驟S50的目的在於,從多個投射到同一點的數值中,取出一個來做代表。舉例來說,若θ為53°,則cos53°約為0.6,第208點乘上cos53°為124.8;第207點乘上cos53°為124.2,對於該辨識設備8而言,208、207這兩點都被投射到124這一點,因此該辨識設備8於該步驟S52中,會取最靠近定位點的點(在此為124.2),做為124這一點,而124.8這一點會被捨棄。
請參閱第九圖,為本發明的心電圖訊號高度校正流程圖。若該待校正心電圖訊號6欲進行高度的校正,首先該辨識設備8需先接收該待校正心電圖訊號6輸入(步驟S60),接著,計算該待校正心電圖訊號6的距離長度與該心電圖訊號模板41的距離長度的比值(步驟S62)。更具體而言,於進行高度的校正動作時,該待校正心電圖訊號6及心電圖訊號模板41的距離長度,係指波形的垂直距離。較佳而言,該待校正心電圖訊號6的距離長度是指該待校正心電圖訊號6中的S點至R點的垂直距離,而該心電圖訊號模板41的距離長度是指該心電圖訊號模板41中的S點至R點的垂直距離。然而以上所述僅為本案的較佳實例,不應以此為限。
該步驟S62後,接著設定三角轉換的Y軸定位點(如第七A圖中所示的Y軸定位點P2),以取得該待校正心電圖訊號6於Y軸上的位移量(步驟S64)。經過發明人的實驗,發現心電圖訊號中的S波至T波間會有一平坦處(圖未標示),以該平坦處做為該Y軸定位點P2係為最佳,但不加以限定。
接著,判斷該待校正心電圖訊號6欲放大或是縮小(步驟S66),若該待校正心電圖訊號6欲縮小,則依據上述該比值計算三角轉換度數(步驟S68),並依據計算出的三角轉換度數,以及所取得的該位移量,對該待校正心電圖訊號6進行高度校正(步驟S70);另,若該待校正心電圖訊號6欲放大,則依據該比值計算三角轉換度數之倒數(步驟S72),並依據計算出的三角轉換度數之倒數,以及所取得的該位移量,對該待校正心電圖訊號6進行高度校正(步驟S74)。
具體而言,本實施例中該三角轉換度數係為餘弦(cos θ),該三角轉換度數之倒數為餘弦之倒數,而該餘弦的角度θ主要為:,其中為該待校正心電圖訊號6的距離長度與
該心電圖訊號模板41的距離長度的比值,並且該比值小於1。於該步驟S70或該步驟S74完成後,即可產生該校正後心電圖訊號7,並且係可先對該校正後心電圖訊號7的距離長度進行修正(步驟S76),最後再輸出該校正後心電圖訊號7(步驟S78)。
續請參閱第十圖,為本發明的心電圖訊號校正後示意圖。經過發明人實驗,本發明的校正方法實可解決因使用者量測當下之心率或姿勢不同,進而影響辨識率的問題。第十圖中分別描繪出該心電圖訊號模板41及該校正後心電圖訊號7,由圖中可看出,該校正後心電圖訊號7的寬度與高度實與該心電圖訊號模板41相當近似,於該二心電圖訊號41、7中分別取出對應的特徵點進行比對
分析,實可得到相當好的辨識率。
請同時參閱第十一圖A及第十一圖B,分別為本發明的第一較佳實施例與第二較佳實施例之應用示意圖。本發明更提供了一種應用程式81(如第十一圖C中所示的該應用程式81),該應用程式81係運用於該辨識設備8之中,當該辨識設備8載入該應用程式81並執行後,即可執行上述本發明的心電圖訊號的校正方法,而該校正方法的詳細步驟於此不再贅述。
第十一圖A中所示的該辨識設備8,實可結合建築物的大門來使用,以構成一個門禁系統。無論該使用者1建立該心電圖訊號模板4時的狀態為何,以及進行辨識時的狀態為何,於辨識行為前皆可通過該應用程式81來對該待辨識心電圖訊號5進行校正,以提高該門禁系統的辨識率,令該門禁系統可確實地應用於生活週遭上。
如第十一圖B所示,該辨識設備8還可結合該使用者1的個人物品,例如汽車9來進行使用,以為該汽車9提供更安全的保安機制。如圖所示,即該使用者1於首次設定時是以站立的姿勢建立該心電圖訊號模板4,而於量測該待辨識心電圖訊號5時係為坐著或躺著的姿勢,因而造成心電圖訊號在寬度、高度上的差異,但仍可通過該應用程式81來執行本發明的校正方法,以提高辨識率。因此,無論該使用者1在該汽車9中係以何種姿勢來量測,皆可為該辨識設備8所成功辨識,進而得以發動該汽車9。
再者,為了方便量測以及實驗等行為,更可將具有該應用程式81的該辨識設備8設置於一般腳踏車或健身房的腳踏車中(圖未標示
),或直接將該應用程式81寫入腳踏車內建的晶片中。如此一來,不但有助於該使用者1於運動過程中觀查自身的心跳狀態,並且還可直接於運動過程的各個階段來量測該使用者1的心電圖訊號,並直接對所取得心電圖訊號進行校正,以利於研究、實驗的進行。
最後請參閱第十一圖C,為本發明的第三較佳實施例之辨識示意圖。如圖所示,該辨識設備8中除了具備有該應用程式81之外,更具備有一輔助感測裝置82。本實施例中該輔助感測裝置82可例如為三軸訊號量測儀或陀螺儀,但不加以限定。
除了量測時的情緒、狀態、姿勢不同外,該使用者1本身所罹患的疾病也會讓心電圖訊號產生變化,因此可能會發生該使用者1坐著或躺著量測,並描述出具有某一特徵的心電圖訊號,但醫師因看不到該使用者1量測時的姿勢,而從該特徵誤判該使用者1罹患了某一疾病,這是面對面診斷時可以被避免,但遠端照護卻無法克服的問題。是以,如第十一圖C所示,該辨識設備8可通過該輔助感測裝置82,即,該三軸訊號量測儀或該陀螺儀,判斷該使用者1的姿勢對所量測的該待校正心電圖訊號6所造成的高度影響。如此一來,除了有助於比對分析之外,還可於遠端照護時,讓醫師避免因量測姿勢而誤判的問題。再舉例而言,一使用者A站立時所量測的心電圖訊號,可能與另一使用者B坐著時所量測的心電圖訊號相近似,此時,通過該輔助感測裝置82的協助來確認量測者的姿勢,實更有助於將心電圖辨識用於身份辨識上的準確率。
以上所述僅為本發明之較佳具體實例,非因此即侷限本發明之專
利範圍,故舉凡運用本發明內容所為之等效變化,均同理皆包含於本發明之範圍內,合予陳明。
S40~S52‧‧‧步驟
Claims (12)
- 一種心電圖訊號的校正方法,係運用於一心電圖辨識設備之中,該心電圖辨識設備中至少儲存有一使用者的心電圖訊號模板,該心電圖訊號的校正方法包括:a)接收待校正心電圖訊號輸入;b)由該待校正心電圖訊號的距離長度與該心電圖訊號模板的距離長度之比值,計算出一三角轉換度數,其中該待校正心電圖訊號的距離長度為該待校正心電圖訊號的時間間距,該心電圖訊號模板的距離長度為該心電圖訊號模板的時間間距;c)設定三角轉換的軸線定位點,以取得該待校正心電圖訊號在該軸線上的位移量,其中該軸線為X軸;及d)依據計算出的該三角轉換度數,以及所取得的該位移量,對該待校正心電圖訊號進行距離長度校正,其中該距離長度校正為寬度校正。
- 如請求項1所述的心電圖訊號的校正方法,其中該步驟d之後更包括一步驟e:對校正後心電圖訊號的距離長度進行修正,使該校正後心電圖訊號與該心電圖訊號模板兩者的距離長度一致。
- 如請求項1所述的心電圖訊號的校正方法,其中該步驟c中係以該待校正心電圖訊號中的R點做為三角轉換的X軸定位點。
- 如請求項3所述的心電圖訊號的校正方法,其中該三角轉換度數 為餘弦(cos θ),θ為,其中為該待校正心電圖訊 號的距離長度與該心電圖訊號模板的距離長度的比值,並且該比 值小於1。
- 如請求項4所述的心電圖訊號的校正方法,其中該步驟d,係將該待校正心電圖訊號上的每一個訊號點皆減去X軸的該位移量後,再分別乘上該三角轉換度數。
- 一種心電圖訊號的校正方法,係運用於一心電圖辨識設備之中,該心電圖辨識設備中至少儲存有一使用者的心電圖訊號模板,該心電圖訊號的校正方法包括:a)接收待校正心電圖訊號輸入;b)由該待校正心電圖訊號的距離長度與該心電圖訊號模板的距離長度之比值,計算出一三角轉換度數,其中該待校正心電圖訊號的距離長度為該待校正心電圖訊號的S點至R點的垂直距離,該心電圖訊號模板的距離長度為該心電圖訊號模板的S點至R點的垂直距離;c)設定三角轉換的軸線定位點,以取得該待校正心電圖訊號在該軸線上的位移量,其中該軸線為Y軸;及d)依據計算出的該三角轉換度數,以及所取得的該位移量,對該待校正心電圖訊號進行距離長度校正,其中該距離長度校正為高度校正。
- 如請求項6所述的心電圖訊號的校正方法,其中該步驟d之後更包括一步驟e:對校正後心電圖訊號的距離長度進行修正,使該校正後心電圖訊號與該心電圖訊號模板兩者的距離長度一致。
- 如請求項6所述的心電圖訊號的校正方法,其中該步驟c中係以該待校正心電圖訊號中的S點至T點間的平坦處做為三角轉換的Y軸定位點。
- 如請求項8所述的心電圖訊號的校正方法,其中更包括下列步驟 :f)判斷該待校正心電圖訊號欲放大或縮小;g)若該待校正心電圖訊號欲放大,依據該待校正心電圖訊號的距離長度與該心電圖訊號模板的距離長度之比值,計算一三角轉換度數之倒數;及h)承g,依據計算出的該三角轉換度數之倒數,以及所取得的該位移量,對該待校正心電圖訊號進行高度校正。
- 如請求項9所述的心電圖訊號的校正方法,其中該三角轉換度數 為餘弦(cos θ),該三角轉換度數之倒數為餘弦之倒數 θ為,其中為該待校正心電圖訊號的距離長度與 該心電圖訊號模板的距離長度的比值,並且該比值小於1。
- 如請求項10所述的心電圖訊號的校正方法,其中該步驟d,係將該待校正心電圖訊號上的所有訊號點皆減去Y軸的該位移量,再分別乘上該三角轉換度數;該步驟h係將該待校正心電圖訊號上的所有訊號點皆減去Y軸的該位移量,再分別乘上該三角轉換度數之倒數。
- 如請求項6所述的心電圖訊號的校正方法,其中心電圖辨識設備中包括一三軸訊號量測儀或一陀螺儀,該步驟d及該步驟h更通過該三軸訊號量測儀或該陀螺儀,判斷該使用者的姿勢對該待校正心電圖訊號所造成的高度影響。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5381351A (en) * | 1993-10-15 | 1995-01-10 | Hewlett-Packard Corporation | Ambulatory monitor ECG pulse calibration method |
CN1531902A (zh) * | 2003-03-21 | 2004-09-29 | 比顿(北京)医用设备有限公司 | 以校正的正交心电图方式转换多种同步心电图导联方法 |
CN1994221A (zh) * | 2007-01-10 | 2007-07-11 | 赵峰 | 一种立体影像心电图仪及实现方法 |
TW200920318A (en) * | 2007-07-09 | 2009-05-16 | Dynacardia Inc | Methods, systems and devices for detecting and diagnosing heart diseases and disorders |
CN101773394A (zh) * | 2010-01-06 | 2010-07-14 | 中国航天员科研训练中心 | 身份识别方法及应用该方法的身份识别系统 |
US20110133833A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-09 | Microtune, Inc. | Systems and methods providing multi-path low noise amplifiers with seamless switching |
-
2012
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5381351A (en) * | 1993-10-15 | 1995-01-10 | Hewlett-Packard Corporation | Ambulatory monitor ECG pulse calibration method |
CN1531902A (zh) * | 2003-03-21 | 2004-09-29 | 比顿(北京)医用设备有限公司 | 以校正的正交心电图方式转换多种同步心电图导联方法 |
CN1994221A (zh) * | 2007-01-10 | 2007-07-11 | 赵峰 | 一种立体影像心电图仪及实现方法 |
TW200920318A (en) * | 2007-07-09 | 2009-05-16 | Dynacardia Inc | Methods, systems and devices for detecting and diagnosing heart diseases and disorders |
US20110077542A1 (en) * | 2007-07-09 | 2011-03-31 | Dynacardia, Inc. | Methods, Systems and Devices for Detecting and Diagnosing Heart Diseases and Disorders |
US20110133833A1 (en) * | 2009-12-07 | 2011-06-09 | Microtune, Inc. | Systems and methods providing multi-path low noise amplifiers with seamless switching |
CN101773394A (zh) * | 2010-01-06 | 2010-07-14 | 中国航天员科研训练中心 | 身份识别方法及应用该方法的身份识别系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
方識欽,心電圖之相空間重建及新圖形比較法應用在身份辨識及心室不整脈偵測,長庚大學,2010/03/10 林羣晨,以心電圖為基礎之心血管疾病專家防治系統,慈濟大學,2007/08 * |
Also Published As
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TW201330824A (zh) | 2013-08-01 |
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