本公開(kāi)涉及信號(hào)處理,尤其涉及一種心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估方法及裝置、電子設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)等發(fā)展以及移動(dòng)終端的普及,穿戴式心電監(jiān)測(cè)受到廣泛的關(guān)注。在實(shí)際應(yīng)用中,心電信號(hào)的質(zhì)量經(jīng)常受到不同的噪聲和偽影的破壞而受到極大的影響。因此,對(duì)心電信號(hào)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估在提高心電圖分析系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性方面發(fā)揮著重要的作用。
2、相關(guān)技術(shù)中,通過(guò)采用特征提取如基線、qrs波群等,結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)或啟發(fā)式?jīng)Q策的方式,雖然能夠評(píng)估心電信號(hào)的質(zhì)量,但是此方法提取的特征比較單一,容易造成評(píng)估不準(zhǔn)確的問(wèn)題,同時(shí),基于深度學(xué)習(xí)算法具有較大的計(jì)算量,不利于在資源受限的穿戴設(shè)備上廣泛應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題,本公開(kāi)提供一種心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估方法及裝置、電子設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)。以克服現(xiàn)有技術(shù)中心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估不準(zhǔn)確以及不利于廣泛用于穿戴設(shè)備的問(wèn)題。
2、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第一方面,提供一種心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估方法,包括:
3、獲取第一心電信號(hào);
4、確定所述第一心電信號(hào)的基線漂移指數(shù)以及所述第一心電信號(hào)中目標(biāo)異常波的數(shù)量;
5、基于所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)以及所述異常波的數(shù)量,確定所述第一心電信號(hào)的特征信息;
6、對(duì)所述特征信息進(jìn)行至少一次分類處理,得到至少一個(gè)分類結(jié)果;
7、基于各個(gè)所述分類結(jié)果,得到所述第一心電信號(hào)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)評(píng)估結(jié)果。
8、在一些實(shí)施例中,所述對(duì)所述特征信息進(jìn)行至少一次分類處理,得到至少一個(gè)分類結(jié)果,包括:
9、將所述特征信息輸入至少一個(gè)分類模型,得到各個(gè)所述分類模型對(duì)應(yīng)的分類結(jié)果。
10、在一些實(shí)施例中,所述確定所述第一心電信號(hào)中目標(biāo)異常波的數(shù)量,包括:
11、從所述第一心電信號(hào)中確定第一波群,以及基于所述第一波群和預(yù)設(shè)波形成的第二波群;
12、確定處于異常狀態(tài)的第一波群的第一數(shù)量,以及所述第一心電信號(hào)中除所述第二波群的異常波的第二數(shù)量;
13、所述基于所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)、所述異常波的數(shù)量,確定所述第一心電信號(hào)的特征信息,包括:
14、基于所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)、所述第一數(shù)量以及所述第二數(shù)量,確定所述第一心電信號(hào)的特征信息。
15、在一些實(shí)施例中,所述方法還包括:
16、對(duì)所述第一心電信號(hào)進(jìn)行切片處理,得到多個(gè)長(zhǎng)度相等的信號(hào)片段;
17、將各個(gè)所述信號(hào)片段中所述第一波群的數(shù)量,確定為第三數(shù)量;
18、基于各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的所述第三數(shù)量以及所述第一波群的第一形態(tài)信息,確定各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的變異參數(shù);
19、將各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的變異參數(shù),確定為所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)。
20、在一些實(shí)施例中,所述第一形態(tài)信息包括:所述第一波群中各個(gè)波的幅值;所述第一波群包括:第一類型波、第二類型波以及第三類型波;
21、所述基于各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的所述第三數(shù)量以及所述第一波群的第一形態(tài)信息,確定各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的變異參數(shù),包括:
22、基于所述第一類型波的幅值與所述第二類型波的幅值,確定第一幅值差;
23、基于所述第二類型波的幅值與所述第三類型波的幅值,確定第二幅值差;
24、基于所述第一幅值差和所述第二幅值差,確定所述第一波群的第一幅值;
25、基于各個(gè)所述第一幅值和所述第三數(shù)量,確定幅值平均值;
26、基于各個(gè)所述第一幅值和所述幅值平均值,計(jì)算所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的幅度異常參數(shù)。
27、在一些實(shí)施例中,所述第一形態(tài)信息包括:所述第一波群中各個(gè)波之間的寬度;
28、所述基于各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的所述第三數(shù)量以及所述第一波群的第一形態(tài)信息,確定各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的變異參數(shù),包括:
29、確定所述第一類型波與所述第三類型波之間的第一寬度;
30、基于各個(gè)所述第一寬度和所述第三數(shù)量,確定第一寬度平均值;
31、基于各個(gè)所述第一寬度和所述第一寬度平均值,計(jì)算所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的第一寬度異常參數(shù);和
32、確定相鄰兩個(gè)所述第一波群中第二類型波之間的第二寬度;
33、基于各個(gè)所述第二寬度和所述第三數(shù)量,確定第二寬度平均值;
34、基于各個(gè)所述第二寬度和所述第二寬度平均值,計(jì)算所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的第二寬度異常參數(shù)。
35、在一些實(shí)施例中,所述方法還包括:
36、將所述第一幅值不處于第一預(yù)設(shè)幅值范圍內(nèi)的第一波群,確定為處于異常狀態(tài)的第一波群;
37、將所述第一寬度不處于預(yù)設(shè)寬度范圍內(nèi)的第一波群,確定為所述處于異常狀態(tài)的第一波群;
38、其中,所述第一預(yù)設(shè)幅值范圍與所述幅值平均值相關(guān),所述預(yù)設(shè)寬度范圍與所述第一寬度平均值相關(guān)。
39、在一些實(shí)施例中,所述方法還包括:
40、確定各個(gè)所述信號(hào)片段中除所述第二波群的各個(gè)候選波的第二形態(tài)信息;其中,所述第二形態(tài)信息包括所述各個(gè)候選波的第二幅值;
41、將所述第二幅值不處于第二預(yù)設(shè)幅值范圍內(nèi)的候選波,確定為所述異常波;
42、其中,所述第二預(yù)設(shè)幅值范圍與所述幅值平均值相關(guān)。
43、在一些實(shí)施例中,所述確定所述第一心電信號(hào)的基線漂移指數(shù),包括:
44、確定所述第一心電信號(hào)中各個(gè)波的峰值點(diǎn);
45、計(jì)算各個(gè)所述峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上升沿幅值以及下降沿幅值;
46、基于所述上升沿幅值、所述下降沿幅值以及所述幅值平均值,確定所述基線漂移指數(shù)。
47、在一些實(shí)施例中,所述方法還包括:
48、基于所述各個(gè)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上升沿幅值以及下降沿幅值,確定所述各個(gè)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第三幅值差;
49、所述基于所述上升沿幅值、所述下降沿幅值以及所述幅值平均值,確定所述基線漂移指數(shù),包括:
50、在檢測(cè)到連續(xù)或者相鄰的多個(gè)所述第三幅值差均大于預(yù)設(shè)閾值的情況下,選取最大的第三幅值差作為基線漂移閾值;
51、基于所述基線漂移閾值和所述幅值平均值,計(jì)算所述基線漂移指數(shù)。
52、在一些實(shí)施例中,所述方法還包括:
53、對(duì)第二心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理,得到第三心電信號(hào)、低頻噪聲信號(hào)以及高頻噪聲信號(hào);
54、對(duì)所述第三心電信號(hào)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到所述第一心電信號(hào)。
55、在一些實(shí)施例中,所述方法還包括:
56、基于所述高頻噪聲信號(hào)中各個(gè)波的峰值和谷值,確定所述高頻噪聲信號(hào)的第三幅值;
57、基于所述低頻噪聲信號(hào)中各個(gè)波的峰值和谷值,確定所述低頻噪聲信號(hào)的第四幅值;
58、所述基于所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)以及所述異常波的數(shù)量,確定所述第一心電信號(hào)的特征信息,包括:
59、將所述變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)、所述異常波的數(shù)量、所述第三幅值以及所述第四幅值,確定為所述心電信號(hào)的特征信息。
60、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第二方面,提供一種心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估裝置,包括:
61、第一獲取模塊,被配置為獲取第一心電信號(hào);
62、第一確定模塊,被配置為確定所述第一心電信號(hào)的基線漂移指數(shù)以及所述第一心電信號(hào)中目標(biāo)異常波的數(shù)量;
63、第二確定模塊,被配置為基于所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)以及所述異常波的數(shù)量,確定所述第一心電信號(hào)的特征信息;
64、第二獲取模塊,被配置為對(duì)所述特征信息進(jìn)行至少一次分類處理,得到至少一個(gè)分類結(jié)果;
65、第三獲取模塊,被配置為基于各個(gè)所述分類結(jié)果,得到所述第一心電信號(hào)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)評(píng)估結(jié)果。
66、在一些實(shí)施例中,所述第二獲取模塊,具體被配置為:
67、將所述特征信息輸入至少一個(gè)分類模型,得到各個(gè)所述分類模型對(duì)應(yīng)的分類結(jié)果。
68、在一些實(shí)施例中,所述第一確定模塊,具體被配置為:
69、從所述第一心電信號(hào)中確定第一波群,以及基于所述第一波群和預(yù)設(shè)波形成的第二波群;
70、確定處于異常狀態(tài)的第一波群的第一數(shù)量,以及所述第一心電信號(hào)中除所述第二波群的異常波的第二數(shù)量;
71、所述第二確定模塊,具體被配置為:
72、基于所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)、所述第一數(shù)量以及所述第二數(shù)量,確定所述第一心電信號(hào)的特征信息。
73、在一些實(shí)施例中,所述裝置,還包括:
74、第四獲取模塊,被配置為對(duì)所述第一心電信號(hào)進(jìn)行切片處理,得到多個(gè)長(zhǎng)度相等的信號(hào)片段;
75、第三確定模塊,被配置為將各個(gè)所述信號(hào)片段中所述第一波群的數(shù)量,確定為第三數(shù)量;
76、第四確定模塊,被配置為基于各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的所述第三數(shù)量以及所述第一波群的第一形態(tài)信息,確定各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的變異參數(shù);
77、第五確定模塊,被配置為將各個(gè)所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的變異參數(shù),確定為所述第一心電信號(hào)的變異參數(shù)。
78、在一些實(shí)施例中,所述第一形態(tài)信息包括:所述第一波群中各個(gè)波的幅值;所述第一波群包括:第一類型波、第二類型波以及第三類型波;
79、所述第四確定模塊,具體被配置為:
80、基于所述第一類型波的幅值與所述第二類型波的幅值,確定第一幅值差;
81、基于所述第二類型波的幅值與所述第三類型波的幅值,確定第二幅值差;
82、基于所述第一幅值差和所述第二幅值差,確定所述第一波群的第一幅值;
83、基于各個(gè)所述第一幅值和所述第三數(shù)量,確定幅值平均值;
84、基于各個(gè)所述第一幅值和所述幅值平均值,計(jì)算所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的幅度異常參數(shù)。
85、在一些實(shí)施例中,所述第一形態(tài)信息包括:所述第一波群中各個(gè)波之間的寬度;
86、所述第四確定模塊,還被配置為:
87、確定所述第一類型波與所述第三類型波之間的第一寬度;
88、基于各個(gè)所述第一寬度和所述第三數(shù)量,確定第一寬度平均值;
89、基于各個(gè)所述第一寬度和所述第一寬度平均值,計(jì)算所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的第一寬度異常參數(shù);和
90、確定相鄰兩個(gè)所述第一波群中第二類型波之間的第二寬度;
91、基于各個(gè)所述第二寬度和所述第三數(shù)量,確定第二寬度平均值;
92、基于各個(gè)所述第二寬度和所述第二寬度平均值,計(jì)算所述信號(hào)片段對(duì)應(yīng)的第二寬度異常參數(shù)。
93、在一些實(shí)施例中,所述裝置,還包括:
94、第六確定模塊,被配置為將所述第一幅值不處于第一預(yù)設(shè)幅值范圍內(nèi)的第一波群,確定為處于異常狀態(tài)的第一波群;
95、第七確定模塊,被配置為將所述第一寬度不處于預(yù)設(shè)寬度范圍內(nèi)的第一波群,確定為所述處于異常狀態(tài)的第一波群;
96、其中,所述第一預(yù)設(shè)幅值范圍與所述幅值平均值相關(guān),所述預(yù)設(shè)寬度范圍與所述第一寬度平均值相關(guān)。
97、在一些實(shí)施例中,所述裝置,還包括:
98、第八確定模塊,被配置為確定各個(gè)所述信號(hào)片段中除所述第二波群的各個(gè)候選波的第二形態(tài)信息;其中,所述第二形態(tài)信息包括所述各個(gè)候選波的第二幅值;
99、第九確定模塊,被配置為將所述第二幅值不處于第二預(yù)設(shè)幅值范圍內(nèi)的候選波,確定為所述異常波;
100、其中,所述第二預(yù)設(shè)幅值范圍與所述幅值平均值相關(guān)。
101、在一些實(shí)施例中,所述第一確定模塊,包括:
102、第一子模塊,被配置為確定所述第一心電信號(hào)中各個(gè)波的峰值點(diǎn);
103、第二子模塊,被配置為計(jì)算各個(gè)所述峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上升沿幅值以及下降沿幅值;
104、第三子模塊,被配置為基于所述上升沿幅值、所述下降沿幅值以及所述幅值平均值,確定所述基線漂移指數(shù)。
105、在一些實(shí)施例中,所述裝置,還包括:
106、第十確定模塊,被配置為基于所述各個(gè)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的上升沿幅值以及下降沿幅值,確定所述各個(gè)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第三幅值差;
107、所述第三子模塊,具體被配置為:
108、在檢測(cè)到連續(xù)或者相鄰的多個(gè)所述第三幅值差均大于預(yù)設(shè)閾值的情況下,選取最大的第三幅值差作為基線漂移閾值;
109、基于所述基線漂移閾值和所述幅值平均值,計(jì)算所述基線漂移指數(shù)。
110、在一些實(shí)施例中,所述裝置,還包括:
111、第一處理模塊,被配置為對(duì)第二心電信號(hào)進(jìn)行濾波處理,得到第三心電信號(hào)、低頻噪聲信號(hào)以及高頻噪聲信號(hào);
112、第二處理模塊,被配置為對(duì)所述第三心電信號(hào)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,得到所述第一心電信號(hào)。
113、在一些實(shí)施例中,所述裝置,還包括:
114、第三處理模塊,被配置為基于所述高頻噪聲信號(hào)中各個(gè)波的峰值和谷值,確定所述高頻噪聲信號(hào)的第三幅值;
115、第四處理模塊,被配置為基于所述低頻噪聲信號(hào)中各個(gè)波的峰值和谷值,確定所述低頻噪聲信號(hào)的第四幅值;
116、所述第二確定模塊,具體被配置為
117、將所述變異參數(shù)、所述基線漂移指數(shù)、所述異常波的數(shù)量、所述第三幅值以及所述第四幅值,確定為所述心電信號(hào)的特征信息。
118、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第三方面,提供一種電子設(shè)備,包括:
119、處理器;
120、用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器;
121、其中,所述處理器被配置為:執(zhí)行所述可執(zhí)行命令時(shí),實(shí)現(xiàn)上述第一方面中任一種心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估方法中的步驟。
122、根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的第四方面,提供一種非臨時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),包括:
123、當(dāng)所述存儲(chǔ)介質(zhì)中的指令由電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí),實(shí)現(xiàn)上述第一方面中任一種心電信號(hào)質(zhì)量評(píng)估方法中的步驟。
124、本公開(kāi)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
125、本公開(kāi)實(shí)施例中先獲取第一心電信號(hào),再確定第一心電信號(hào)的基線漂移指數(shù)以及第一心電信號(hào)中目標(biāo)異常波的數(shù)量;然后基于第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、基線漂移指數(shù)以及異常波的數(shù)量,確定第一心電信號(hào)的特征信息,對(duì)所述特征信息進(jìn)行至少一次分類處理,得到至少一個(gè)分類結(jié)果,并基于各個(gè)分類結(jié)果,得到第一心電信號(hào)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)評(píng)估結(jié)果。
126、一方面,基于第一心電信號(hào)的變異參數(shù)、基線漂移指數(shù)以及異常波的數(shù)量,確定第一心電信號(hào)的特征信息,能夠提高特征信息的多樣性,并基于多樣的特征信息,評(píng)估第一心電信號(hào)的質(zhì)量,從而有利于提高評(píng)估第一心電信號(hào)的準(zhǔn)確性;另一方面,對(duì)特征信息進(jìn)行至少一次分類處理,得到至少一個(gè)分類結(jié)果,并基于各個(gè)分類結(jié)果,確定第一心電信號(hào)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)評(píng)估結(jié)果,能夠降低計(jì)算復(fù)雜度,減少資源損耗,有利于將此算法廣泛應(yīng)用于穿戴設(shè)備上。
127、應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開(kāi)。