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1、(10)申请公布号 CN 103099615 A (43)申请公布日 2013.05.15 CN 103099615 A *CN103099615A* (21)申请号 201310025269.0 (22)申请日 2013.01.23 A61B 5/0402(2006.01) (71)申请人 深圳市理邦精密仪器股份有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区蛇口南海 大道 1019 号南山医疗器械园 B 栋三楼 (72)发明人 吴祖军 魏大雪 (74)专利代理机构 深圳市科吉华烽知识产权事 务所 ( 普通合伙 ) 44248 代理人 胡吉科 孙伟 (54) 发明名称 一种消除运动心电信号干。
2、扰的方法和装置 (57) 摘要 本发明的一种消除运动心电信号干扰的方法 及装置， 包括如下步骤 ： 采集运动心电信号及运 动参考信号 ； 对采集的运动心电信号固定增益的 进行放大及低通滤波处理 ； 对放大及低通滤波处 理后的运动心电信号进行模数转换处理， 获得数 字的运动心电信号 ； 对数字的运动心电信号进行 运动干扰幅判断， 判断运动干扰幅度的大小 ； 根 据运动干扰幅度的大小， 对运动心电信号及运动 参考信号进行自适应消除， 获取滤除干扰的运动 心电信号 ； 本发明的一种消除运动心电信号干扰 的方法及装置即使在运动干扰幅度很大时， 仍然 可以通过运动心电信号及运动参考信号的抵消， 获得较好。
3、的运动心电信号， 提高了消除运动心电 信号干扰的准确性及稳定性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103099615 A CN 103099615 A *CN103099615A* 1/2 页 2 1. 一种消除运动心电信号干扰的方法， 包括如下步骤 ： 采集运动心电信号及运动参考信号 ； 对采集的运动心电信号固定增益的进行放大及低通滤波处理 ； 对放大及低通滤波处理后的运动心电信号进行模数转换处理， 获得数字的运动心电信 号 ；。
4、 对数字的运动心电信号进行运动干扰幅判断， 判断运动干扰幅度的大小 ； 根据运动干扰幅度的大小， 对运动心电信号及运动参考信号进行自适应消除， 获取滤 除干扰的运动心电信号 ； 其特征在于， 当判断运动干扰幅度大时， 对运动心电信号及参考信号进行自适应消除 ； 所述对运动心电信号的及运动参考信号进行自适应消除的步骤包括 ： 将采集的运动参考信 号分成两路相同的运动参考信号输出 ； 对一路的运动参考信号进行相移变换， 获得相移变 换后的运动参考信号 ； 对另一路运动参考信号进行延迟处理， 使该路运动参考信号与进行 相移变换后的运动参考信号同步输出 ； 再对该两路运动参考信号进行加权求和处理， 获。
5、得 预估运动参考信号 ； 将采集的运动心电信号分成两路相同的运动心电信号输出 ； 对一路运 动心电信号进行 QRS 复波检测处理 ； 对另一路运动心电信号进行延迟处理， 使该路的运动 心电信号与预估运动参考信号同步输出 ； 对延迟处理后的运动心电信号与预估运动参考信 号进行求差处理， 获得滤除干扰的运动心电信号。 2. 根据权利要求 1 所述的一种消除运动心电信号干扰的方法， 其特征在于， 获取数字 的运动心电信号后， 还包括对数学的运动心电信号进行高通滤波处理及低通滤波处理。 3.根据权利要求1或2所述的一种消除运动心电信号干扰的方法， 其特征在于， 所述对 运动干扰幅的大小进行判断包括对数。
6、字运动心电信号进行带通滤波处理， 获得运动干扰信 号 ； 在对一段时间内的运动干扰信号进行进行信号进行累加求和， 获得干扰幅度值 ； 将干 扰幅度值与预设的干扰幅度阈值进行比较， 判断运动干扰幅度的大小 ； 当干扰幅度值大于 预设的干扰幅度阈值时， 则判断运动干扰幅度大 ； 当干扰幅度值小于预设的干扰幅度阈值 时， 则判断运动干扰幅度小。 4. 根据权利要求 1 所述的一种消除运动心电信号干扰的方法， 其特征在于， 当判断运 动心电信号的运动干扰幅度小时， 直接获取运动心电信号。 5. 根据权利要求 1 所述的一种消除运动心电信号干扰的方法， 其特征在于， 所述对运 动心电信号的及运动参考信号。
7、进行自适应消除的步骤还包括， 根据求差处理的结果及 QRS 复波检测处理结果对加权求和处理的加权系数进行更新。 6. 一种实现权利要求 1 所述的消除运动心电信号干扰方法的装置， 包括采集运动心电 信号的运动心电采集单元、 采集运动参考信号的参考信号采集单元、 对运动心电信号进行 放大及低通滤波处理并与运动心电采集单元相连的放大及低通滤波单元、 将模拟的运动心 电信号转换为数字的运动心电信号并与放大及低通滤波单元相连的模数转换单元、 对运动 心电信号的干扰幅度的大小进行判断并与模数转换单元相连的干扰幅度判断单元及根据 干扰幅度的大小， 对运动心电信号及运动参考信号进行自适应消除并分别与参考信号。
8、采集 单元和干扰幅度判断单元相连的信号自适应消除单元 ； 其特征在于， 所述信号自适应消除单元包括运动心电信号分路模块、 运动参考信号分路模块、 QRS 复 波检测模块、 第一延迟模块、 第二延迟模块、 相位变换模块、 求差模块及加权求和模块 ； 所述 权 利 要 求 书 CN 103099615 A 2 2/2 页 3 运动心电信号分路模块， 用于将运动心电信号分成两路相同的运动心电信号输出 ； 所述运 动参考信号分路模块， 用于将运动参考信号分成两路相同的运动参考信号输出 ； 所述 QRS 复波检测模块与所述运动心电信号分路模块相连， 用于对一路运动心电信号进行 QRS 复波 检测处理 ；。
9、 所述第一延迟模块与所述运动心电信号分路模块相连， 用于对另一路的运动心 电信号进行延迟处理 ； 所述相位变换模块与所述运动参考信号分路模块相连， 用于对一路 运动参考信号进行相移变换 ； 所述第二延迟模块与所述运动参考信号分路模块相连， 用于 对另一路运动参考信号进行延迟处理 ； 所述加权求和模块分别与所述第二延迟模块及所述 相位变换模块相连， 用于对两路运动参考信号进行加权求和处理， 获得预估运动参考信号 ； 所述求差模块分别与所述第一延迟模块及加权求和模块相连， 用于延迟处理后的运动心电 信号与预估运动参考信号进行求差处理， 获得滤除干扰的运动心电信号。 7. 根据权利要求 6 所述的一。
10、种消除运动心电信号干扰的装置， 其特征在于， 在模数转 换单元与干扰幅度判断单元之间还包括用于对数字运动心电信号进行高通滤波及低通滤 波处理的滤波处理单元。 8.根据权利要求6或7所述的一种消除运动心电信号干扰的装置， 其特征在于， 所述干 扰幅度判断单元包括带通滤波处理模块、 积分处理模块及干扰幅度判断模块 ； 所述带通滤 波处理模块与所述模数转换单元相连， 用于对数字运动心电信号进行带通滤波处理， 获得 运动干扰信号 ； 所述积分处理模块与所述带通滤波处理模块相连， 用于对一段时间内的运 动干扰信号进行累加求和处理， 获得干扰幅度值 ； 所述干扰幅度判断模块与所述积分处理 模块相连， 用于。
11、将干扰幅度值与预设的干扰幅度阈值进行比较， 判断运动干扰幅度的大小。 9. 根据权利要求 6 所述的一种消除运动心电信号干扰的装置， 其特征在于， 所述信号 自适应消除单元还包括所述权值更新模块 ； 所述权值更新模块分别与所述 QRS 复波检测模 块、 所述求差模块及所述加权求和模块相连， 用于根据差值信号及 QRS 复波检测处理结果 对加权求和模块的加权系数进行更新。 10. 根据权利要求 6 所述的一种消除运动心电信号干扰的装置， 其特征在于， 所述运动 心电采集单元为心电导联线 ； 所述参考信号采集单元为加速度传感器。 权 利 要 求 书 CN 103099615 A 3 1/7 页 4。
12、 一种消除运动心电信号干扰的方法和装置 技术领域 0001 本发明涉及一种消除心电信号干扰的方法及装置， 具体涉及一种消除运动心电干 扰的方法和装置。 背景技术 0002 目前， 运动心电波形的 ST 段是评价心脏运动负荷的重要指标， 因此在运动心电测 量过程中， 降低运动心电波形 ST 段的失真具有极其重要的意义。典型的运动心电数据测量 方案有两种， 第一种运动测量方案是平板步行或跑步运动， 其优点是人人都可以做， 缺点是 受试者需要不停地步行或跑步， 导致采集到的心电图波形基线波动大， 有时甚至难以辨认 心电波形的 ST 段。第二种运动测量方案是踏车运动， 踏车运动方案的优点是受试者上身可。
13、 相对保持平稳， 因此监测到的心电图波形基线比较平稳， 缺点是不会骑车的人下肢会很快 疲劳， 总体运动量不足， 不能达到设定的目标心率。综合以上两点， 由于采用踏车的运动方 案， 受试者不容易达到目标心率， 因此目前的主流运动心电测试方案还是采用平板运动的 方案。 0003 平板运动的测试方案要求受试者在测量的过程中不停地运动， 便于使受试者的心 率达到设定值。由于人体在剧烈运动时， 采集到的心电波形基线漂移比较大， 并且运动心 电波形基线漂移的程度受人体的运动速度以及各人之间运动方式和频率差异的影响， 因此 测量设备需要降低运动干扰对运动心电波形的影响。在人体运动过程中， 采集到的心电波 形。
14、上叠加了大量的不规则的干扰， 会严重影响软件对 ST 段的分析。传统的方法是设定一系 列截止频率互不相同的数字滤波器， 比如设定截止频率分别为 0.5Hz 或 1Hz 的高通数字滤 波器， 滤除运动心电信号中的运动干扰。 当运动干扰幅度较大时， 选择截止频率较高的数字 滤波器， 对运动心电信号进行滤波。 但是由于人体运动造成的干扰信号， 其频率并不是固定 的， 且其最高频率很容易超过高通滤波器的截止频率， 导致高通滤波器对干扰信号的滤波 效果不好， 不能有效滤除运动心电波形中的基线漂移， 过高截止频率的数字滤波器还会导 致运动心电波形的ST段严重失真， 进一步导致以ST段波形形态、 幅度作为评。
15、价指标出现较 大偏差 ； 因此现有技术存在抗运动效果差， 在运动心电测量过程中， 受试者剧烈运动， 运动 心电信号波形大幅度的上下漂移， 若采用截止频率低的数字滤波器， 则无法滤除运动心电 波形中的基线漂移， 也就无法滤除运动心电信号中的信号干扰 ； 若采用截止频率较高的数 字滤波器， 则导致心电波形的ST段失真， 影响后续的ST段分析， 使分析结果存在较大偏差。 发明内容 0004 为克服上述缺陷， 本发明要解决的技术问题即在于提供一种消除运动心电信号干 扰的方法及装置 ； 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 ： 本发明一种消除运动心电信号干扰的方法， 包括如下步骤 ： 采集运动心电信号。
16、及运动 参考信号 ； 对采集的运动心电信号固定增益的进行放大及低通滤波处理 ； 对放大及低通滤 说 明 书 CN 103099615 A 4 2/7 页 5 波处理后的运动心电信号进行模数转换处理， 获得数字的运动心电信号 ； 对数字的运动心 电信号进行运动干扰幅判断， 判断运动干扰幅度的大小 ； 根据运动干扰幅度的大小， 对运动 心电信号及运动参考信号进行自适应消除， 获取滤除干扰的运动心电信号 ； 其中， 当判断运 动干扰幅度大时， 对运动心电信号及参考信号进行自适应消除 ； 所述对运动心电信号的及 运动参考信号进行自适应消除的步骤包括 ： 将采集的运动参考信号分成两路相同的运动参 考信号。
17、输出 ； 对一路的运动参考信号进行相移变换， 获得相移变换后的运动参考信号 ； 对 另一路运动参考信号进行延迟处理， 使该路运动参考信号与进行相移变换后的运动参考信 号同步输出 ； 再对该两路运动参考信号进行加权求和处理， 获得预估运动参考信号 ； 将采 集的运动心电信号分成两路相同的运动心电信号输出 ； 对一路运动心电信号进行 QRS 复波 检测处理 ； 对另一路运动心电信号进行延迟处理， 使该路的运动心电信号与预估运动参考 信号同步输出 ； 对延迟处理后的运动心电信号与预估运动参考信号进行求差处理， 获得滤 除干扰的运动心电信号。 0005 一种消除运动心电信号干扰的方法， 其中获取数字的。
18、运动心电信号后， 还包括对 数学的运动心电信号进行高通滤波处理及低通滤波处理。 0006 一种消除运动心电信号干扰的方法， 其中所述对运动干扰幅的大小进行判断包括 对数字运动心电信号进行带通滤波处理， 获得运动干扰信号 ； 在对一段时间内的运动干扰 信号进行进行信号进行累加求和， 获得干扰幅度值 ； 将干扰幅度值与预设的干扰幅度阈值 进行比较， 判断运动干扰幅度的大小 ； 当干扰幅度值大于预设的干扰幅度阈值时， 则判断运 动干扰幅度大 ； 当干扰幅度值小于预设的干扰幅度阈值时， 则判断运动干扰幅度小。 0007 一种消除运动心电信号干扰的方法， 其中当判断运动心电信号的运动干扰幅度小 时， 直。
19、接获取运动心电信号。 0008 一种消除运动心电信号干扰的方法， 其中所述对运动心电信号的及运动参考信号 进行自适应消除的步骤还包括， 根据求差处理的结果及 QRS 复波检测处理结果对加权求和 处理的加权系数进行更新。 0009 一种消除运动心电信号干扰的装置， 包括采集运动心电信号的运动心电采集单 元、 采集运动参考信号的参考信号采集单元、 对运动心电信号进行放大及低通滤波处理并 与运动心电采集单元相连的放大及低通滤波单元、 将模拟的运动心电信号转换为数字的运 动心电信号并与放大及低通滤波单元相连的模数转换单元、 对运动心电信号的干扰幅度的 大小进行判断并与模数转换单元相连的干扰幅度判断单元。
20、及根据干扰幅度的大小， 对运动 心电信号及运动参考信号进行自适应消除并分别与参考信号采集单元和干扰幅度判断单 元相连的信号自适应消除单元 ； 其中， 所述信号自适应消除单元包括运动心电信号分路模 块、 运动参考信号分路模块、 QRS 复波检测模块、 第一延迟模块、 第二延迟模块、 相位变换模 块、 求差模块及加权求和模块 ； 所述运动心电信号分路模块， 用于将运动心电信号分成两路 相同的运动心电信号输出 ； 所述运动参考信号分路模块， 用于将运动参考信号分成两路相 同的运动参考信号输出 ； 所述 QRS 复波检测模块与所述运动心电信号分路模块相连， 用于 对一路运动心电信号进行 QRS 复波检。
21、测处理 ； 所述第一延迟模块与所述运动心电信号分路 模块相连， 用于对另一路的运动心电信号进行延迟处理 ； 所述相位变换模块与所述运动参 考信号分路模块相连， 用于对一路运动参考信号进行相移变换 ； 所述第二延迟模块与所述 运动参考信号分路模块相连， 用于对另一路运动参考信号进行延迟处理 ； 所述加权求和模 说 明 书 CN 103099615 A 5 3/7 页 6 块分别与所述第二延迟模块及所述相位变换模块相连， 用于对两路运动参考信号进行加权 求和处理， 获得预估运动参考信号 ； 所述求差模块分别与所述第一延迟模块及加权求和模 块相连， 用于延迟处理后的运动心电信号与预估运动参考信号进行。
22、求差处理， 获得滤除干 扰的运动心电信号。 0010 一种消除运动心电信号干扰的装置， 其中在模数转换单元与干扰幅度判断单元之 间还包括用于对数字运动心电信号进行高通滤波及低通滤波处理的滤波处理单元。 0011 一种消除运动心电信号干扰的装置， 其中所述干扰幅度判断单元包括带通滤波处 理模块、 积分处理模块及干扰幅度判断模块 ； 所述带通滤波处理模块与所述模数转换单元 相连， 用于对数字运动心电信号进行带通滤波处理， 获得运动干扰信号 ； 所述积分处理模块 与所述带通滤波处理模块相连， 用于对一段时间内的运动干扰信号进行累加求和处理， 获 得干扰幅度值 ； 所述干扰幅度判断模块与所述积分处理模。
23、块相连， 用于将干扰幅度值与预 设的干扰幅度阈值进行比较， 判断运动干扰幅度的大小。 0012 一种消除运动心电信号干扰的装置， 其中所述信号自适应消除单元还包括所述权 值更新模块 ； 所述权值更新模块分别与所述 QRS 复波检测模块、 所述求差模块及所述加权 求和模块相连， 用于根据差值信号及 QRS 复波检测处理结果对加权求和模块的加权系数进 行更新。 0013 一种消除运动心电信号干扰的装置， 其中所述运动心电采集单元为心电导联线 ； 所述参考信号采集单元为加速度传感器。 0014 本发明提供一种消除运动心电信号干扰的方法和装置， 通过设置加速度传感器采 集人体运动参考信号， 利用运动参。
24、考信号和运动心电波形中的基线漂移信号具有相同的变 化趋势， 实现运动参考信号可以自适应的与运动心电信号中的基线漂移干扰信号进行抵 消， 从而得到消除运动干扰后的运动心电信号 ； 其中本发明与现有技术对比， 具有的优点和 有益效果为 ： 1、 采用加速度传感器， 实时采集人体的运动参考信号， 利用运动参考信号与运 动心电信号中的基线漂移干扰信号， 可以获得较好的运动心电信号 ； 2、 预设的干扰幅度阈 值与干扰值阈值进行比较， 可以较好的判断出是否进行自适应的干扰抵消 ； 提高了干扰抵 消的准确性及稳定性 ； 3、 本发明的一种消除运动心电信号干扰的方法及装置即使在运动干 扰幅度很大时， 仍然可。
25、以通过运动心电信号及运动参考信号的抵消， 获得较好的运动心电 信号， 以方便后续对于心电波形的分析处理。 附图说明 0015 为了易于说明， 本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 0016 图 1 为本发明一种消除运动心电信号干扰方法的流程图 ； 图 2 为本发明一种消除运动心电信号干扰方法的分流程图 ； 图 3 为本发明一种消除运动心电信号干扰装置的整体模块示意图 ； 图 4 为本发明一种消除运动心电信号干扰装置的具体模块示意图 ； 图 5 为本发明一种消除运动心电信号干扰装置的子模块示意图 ； 具体实施方式 0017 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。
26、及实施例， 对 说 明 书 CN 103099615 A 6 4/7 页 7 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。 0018 请参阅图 1， 本发明提供一种消除运动心电信号干扰的方法， 具体包括如下步 骤 ： 步骤 101 ： 采集运动参考信号及运动心电信号 ； 具体过程为 ： 通过运动心电采集单元采集人体的运动心电信号及通过参考信号采集 单元采集运动参考信号 ； 其中该运动心电采集单元为心电导联线 ； 该参考信号采集单元为 加速度传感器。 0019 步骤 102 ： 对运动心电信号进行放大及低通滤波处理 ； 具体过程为 ：。
27、 对运动心电信号进行固定增益的放大， 并对放大后的运动心电信号进 行低通滤波处理， 消除高频噪音的干扰 ； 其中该运动心电信号均为模拟信号。 0020 步骤 103 ： 对运动心电信号进行模数转换及滤波处理 ； 具体过程为 ： 对运动心电信号进行模数转换处理， 即将模拟的运动心电信号转换为 数字的运动心电信号 ； 并对数字的运动心电信号进行高通滤波及低通滤波处理， 从而消除 数字运动心电信号中的低频及高频噪音的干扰。 0021 步骤 104 ： 运动干扰幅度判断 ； 具体过程为 ： 对数字的运动心电信号进行运动干扰幅判断， 判断运动干扰幅度的大小 ； 本实施方式优选的运动干扰幅度判断步骤为 ：。
28、 首先， 对经过模数转换及滤波处理后的数字 运动心电信号进行带通滤波处理， 获得运动干扰信号， 即通过带通滤波处理后的运动心电 信号即为运动干扰信号 ； 对一段时间内的运动干扰信号进行积分处理， 获得干扰幅度值， 即 积分处理包括对运动干扰信号进行信号进行累加求和， 求和的结果即为干扰幅度值 ； 将该 干扰幅度值与预设的干扰幅度阈值进行比较， 判断运动干扰幅度的大小 ； 当干扰幅度值大 于预设的干扰幅度阈值时， 则判断运动干扰幅度大 ； 当干扰幅度值小于预设的干扰幅度阈 值时， 则判断运动干扰幅度小。 0022 步骤 105 ： 对运动心电信号及运动参考信号进行自适应消除 ； 具体过程为 ： 。
29、当判断运动心电信号的运动干扰幅度大时， 则需要对运动心电信号及运 动参考信号进行自适应消除。 0023 步骤 106 ： 获取最终的心电信号 ； 具体过程为 ： 当判断运动心电信号的运动干扰幅度小时， 则经过模数转换及滤波处理 后的数字运动心电信号即为获取的最终的心电信号 ； 当判断运动心电信号的运动干扰幅度 大时， 则运动心电信号及运动参考信号进行自适应消除后的结果， 即为最终的心电信号。 0024 请参照图 2， 其中本发明的一种消除运动心电信号干扰的方法的步骤 105 的具体 实现分步骤为 ： 步骤 151 ： 将采集的运动参考信号分为两路 ； 具体过程为 ： 将采集的运动参考信号分成两。
30、路相同的运动参考信号输出。 0025 步骤 152 ： 将一路运动参考信号进行相移变换， 另一路进行延迟处理 ； 具体过程为 ： 对一路运动参考信号进行相移变换， 本实施方式优选对对该路的运动参 考信号进行 90 度相移变换， 获得相移变换后的运动参考信号 ； 再对另一路运动参考信号进 行延迟处理， 以使该路运动参考信号与进行相移变换后的运动参考信号同步输出。 说 明 书 CN 103099615 A 7 5/7 页 8 0026 步骤 153 ： 对该两路信号进行加权求和处理， 获得预估信号 ； 具体过程为 ： 对两路运动参考信号进行加权求和处理， 获得预估运动参考信号并输出。 0027 步。
31、骤 154 ： 将运动心电信号分为两路 ； 具体过程为 ： 将采集的运动心电信号分成两路相同的运动心电信号输出。 0028 步骤 155 ： 将一路运动心电信号进行 QRS 复波检测， 另一路进行延迟处理 ； 具体过程为 ： 对一路运动心电信号进行 QRS 复波检测处理， 获得检测之后的运动心电 信号 ； 再对另一路运动心电信号进行延迟处理， 使该路的运动心电信号与预估运动参考信 号同步输出。 0029 步骤 156 ： 对运动心电信号与预估信号进行求差处理， 获得差值信号 ； 具体过程为 ： 对延迟处理后的运动心电信号与预估运动参考信号进行求差处理， 获得 差值信号 ； 再将该差值信号经过一。
32、段时间的稳定处理， 获得滤除干扰的运动心电信号 ； 步骤 157 ： 对加权系数进行更新 ； 具体过程为 ： 根据获得的差值信号及 QRS 复波检测处理结果， 对加权求和处理的加权 系数进行更新。 0030 步骤 106 ： 获取最终的心电信号 ； 具体过程为 ： 获得滤除干扰的运动心电信号， 该心电信号即为最终输出的运动心电信 号。 0031 请参阅图 3， 本发明提供一种消除运动心电信号干扰的装置， 包括 ： 运动心电采集 单元30、 放大及低通滤波单元31、 模数转换及滤波单元32、 干扰幅度判断单元33、 参考信号 采集单元 34、 信号自适应消除单元 35 及心电信号获取单元 37 。
33、； 所述运动心电采集单元 30 采集人体的运动心电信号， 该运动心电采集单元为心电导联线 ； 所述放大及低通滤波单元 31 与所述运动心电采集单元 30 相连， 用于对运动心电信号进行放大及低通滤波处理 ； 所述 模数转换及滤波单元 32 与所述放大及低通滤波单元 31 相连， 用于对运动心电信号进行模 数转换处理， 将模拟的运动心电信号转换为数字的运动心电信号 ； 并对数字的运动心电信 号进行高通滤波及低通滤波处理 ； 所述干扰幅度判断单元 33 与所述模数转换及滤波单元 32 相连， 用于对运动心电信号的干扰幅度的大小进行判断。所述参考信号采集单元 34 与 信号自适应消除单元 35 相连。
34、， 用于采集运动参考信号， 其中参考信号采集单元通常为加速 度传感器， 而该加速度传感器通常可以采集模拟的运动参考信号， 也可以采集数字的运动 参考信号 ； 而采集模拟的运动参考信号需要经过模拟转换处理， 转换为数字运动参考信号 ； 所述信号自适应消除单元35与所述干扰幅度判断单元33相连， 用于根据干扰幅度的大小， 对运动心电信号及运动参考信号进行自适应消除 ； 所述心电信号获取单元 37 分别与所述 信号自适应消除单元35及干扰幅度判断单元33相连， 用于对根据干扰幅度的大小， 获取心 电信号。 0032 请参阅图 4， 本发明提供的一种消除运动心电信号干扰的装置， 其中放大与低通滤 波单。
35、 31 元包括放大模块 311 及低通滤波处理模块 312 ； 所述放大模块 30 与运动心电采集 单元 311 相连， 用于对采集的运动心电信号进行固定增益的放大处理， 其中放大模块优选 为放大器 ； 所述低通滤波处理模块312与所述放大模块311相连， 用于对放大处理后的运动 心电信号进行低通滤波处理 ； 所述模数转换及滤波单元32包括模块转换模块321及滤波处 理模块 322 ； 所述模数转换模块 321 与低通滤波处理模块 312 相连， 用于对运动心电信号进 说 明 书 CN 103099615 A 8 6/7 页 9 行模数转换， 将模拟运动心电信号转换为数字运动心电信号 ； 所述。
36、滤波处理模块 322 与所 述模数转换模块 321 相连， 用于对转换后的数字运动心电信号进行高通滤波及低通滤波处 理 ； 其中进行高通滤波及低通滤波处理通常使用高通滤波器及低通滤波器进行处理， 而高 通滤波器优选为截止频率比较低的高通滤波器， 这样有利于去除缓慢变化的基线信号， 同 时低通滤波器主要是用于限制运动心电信号的带宽， 从而降低运动心电信号的噪声 ； 所述 干扰幅度判断单元 33 包括带通滤波处理模块 331、 积分处理模块 332 及干扰幅度判断模块 333 ； 所述带通滤波处理模块331与所述模数转换及滤波单元32相连， 用于对经过模数转换 及滤波处理后的数字运动心电信号进行带。
37、通滤波处理， 获得运动干扰信号 ； 所述积分处理 模块 332 与所述带通滤波处理模块 331 相连， 用于对一段时间内的运动干扰信号进行累加 求和处理， 获得干扰幅度值 ； 所述干扰幅度判断模块 333 与所述积分处理模块 332 相连， 用 于将干扰幅度值与预设的干扰幅度阈值进行比较， 判断运动干扰幅度的大小 ； 当干扰幅度 值大于预设的干扰幅度阈值时， 则判断运动干扰幅度大 ； 当干扰幅度值小于预设的干扰幅 度阈值时， 则判断运动干扰幅度小 ； 当判断运动干扰幅度小时， 心电信号获取单元 37 直接 获取运动心电信号。 0033 请参阅图 5， 本发明提供的一种消除运动心电信号干扰的装置。
38、， 其中信号自适应消 除单元 35 包括运动心电信号分路模块 350、 运动参考信号分路模块 351、 QRS 复波检测模块 352、 第一延迟模块353、 第二延迟模块354、 相位变换模块355、 求差模块356、 加权求和模块 357 及权值更新模块 358 ； 所述信号自适应消除单元 35 用于根据运动干扰幅度大小进行运 动心电信号及运动参考信号的自适应消除， 当判断运动干扰幅度小是， 关闭信号自适应消 除单元 35 ； 当判断运动干扰幅度大是， 启动信号自适应消除单元 35 ； 所述运动心电信号分 路模块 350， 用于将运动心电信号分成两路相同的运动心电信号输出 ； 所述运动参考信。
39、号 分路模块 351， 用于将运动参考信号分成两路相同的运动参考信号输出 ； 所述 QRS 复波检测 模块 352 与所述运动心电信号分路模块 350 相连， 用于对一路运动心电信号进行 QRS 复波 检测处理 ； 所述第一延迟模块 353 与所述运动心电信号分路模块 350 相连， 用于对另一路 的运动心电信号进行延迟处理 ； 所述相位变换模块 355 与所述运动参考信号分路模块 351 相连， 用于对一路运动参考信号进行相移变换 ； 所述第二延迟模块 354 与所述运动参考信 号分路模块 351 相连， 用于对另一路运动参考信号进行延迟处理， 使该路运动参考信号与 进行相移变换后的运动参考。
40、信号同步输出 ； 所述加权求和模块 357 分别与所述第二延迟模 块354及所述相位变换模块355相连， 用于对两路运动参考信号进行加权求和处理， 获得预 估运动参考信号 ； 所述求差模块 356 分别与所述第一延迟模块 353 及加权求和模块 357 相 连， 用于延迟处理后的运动心电信号与预估运动参考信号进行求差处理， 获得差值信号， 经 过一段时间的稳定处理后输出 ； 所述权值更新模块 358 分别与所述 QRS 复波检测模块 352、 所述求差模块 356 及所述加权求和模块 357 相连， 用于根据差值信号及 QRS 复波检测处理 结果对加权求和模块的加权系数进行更新。 0034 其。
41、中， 运动心电信号包括 QRS 波段及非 QRS 波段， 在 QRS 波段通过 QRS 复波检测模 块 352 进行检测处理 ； 而 QRS 复波检测模块 352 与第一延迟模块 353 具有相同的延迟， 即该 路的运动心电信号可以与通过第一延迟模块 353 的心电信号同步输出。然后在将经过 QRS 复波检测模块 352 处理后的运动心电信号输出至权值更新模块 358 ； 而在非 QRS 波段， 权值 更新模块 358 获取差值信号， 再与获得 QRS 复波检测处理结果， 对加权系数进行更新， 以便 说 明 书 CN 103099615 A 9 7/7 页 10 能够更好的跟踪运动干扰信号。 。
42、0035 本发明提供一种消除运动心电信号干扰方法和装置， 通过设置加速度传感器采集 人体运动参考信号， 利用运动参考信号和运动心电波形中的基线漂移信号具有相同的变化 趋势， 实现运动参考信号可以自适应的与运动心电信号中的基线漂移干扰信号进行抵消， 从而得到消除运动干扰后的运动心电信号 ； 其中本发明与现有技术对比， 具有的优点和有 益效果为 ： 1、 采用加速度传感器， 实时采集人体的运动参考信号， 利用运动参考信号与运动 心电信号中的基线漂移干扰信号， 可以获得较好的运动心电信号 ； 2、 预设的干扰幅度阈值 与干扰值阈值进行比较， 可以较好的判断出是否进行自适应的干扰抵消 ； 提高了干扰抵。
43、消 的准确性及稳定性 ； 3、 本发明的一种消除运动心电信号干扰的方法及装置即使在运动干扰 幅度很大时， 仍然可以通过运动心电信号及运动参考信号的抵消， 获得较好的运动心电信 号， 以方便后续对于心电波形的分析处理。 0036 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 103099615 A 10 1/5 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 103099615 A 11 2/5 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 103099615 A 12 3/5 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 103099615 A 13 4/5 页 14 图 4 说 明 书 附 图 CN 103099615 A 14 5/5 页 15 图 5 说 明 书 附 图 CN 103099615 A 15 。