一种脉象信号预处理方法和装置制造方法【技术领域】，特别是指一种脉象信号预处理方法和装置。[0002]在生物医学信号检测技术中，脉象信号是mV级信号，主要的频率范围<40Hz，一般在IOHz以下。由于使用环境的复杂和被测量者活动，采集的脉象信号将会受到多种干扰，具有较强的随机性和背景噪声，而且属于非线性、非平稳的微弱信号。这些干扰主要是交流电引起的工频干扰、肌电干扰、人体的微动与电极接触不良引起的电极接触噪声、运动伪迹(基线变化)和由于呼吸引起的基线漂移，因此在对脉象信号的时域特征进行提取之前消除脉象信号中多种干扰是极为重要，并且能够影响到脉象信号时域特征提取的精度和准确度。
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种脉象信号预处理方法和装置，能够有效提高脉象信号时域特征提取的精度和准确度。[0004]基于上述目的本发明提供的脉象信号预处理方法，包括以下步骤:[0005]对采集的脉象信号通过小波变换进行信号分解；[0006]对分解后的脉象信号进行去除噪声；[0007]对去除噪声后的信号消除基线漂移。
[0008]可选地，所述对采集的脉象信号通过小波变换进行信号分解时，对信号进行低通和高通滤波，将信号分解为位于不同频带和时段内。
[0009]进一步地，所述对分解后的脉象信号进行去除噪声时，引入门限来作为甄别受到噪声污染的小波系数，等于和小于门限的小波系数为由噪声产生，置其为零而舍去；对于大于门限的小波系数为是含有用信号成分，给予保留。
[0010]进一步地，所述对去除噪声后的信号消除基线漂移时，由于基线漂移的成分为缓变趋势分量，在小波分解中会直接显现较大的尺度，只要在重构过程中将这一尺度下的分量直接去除，即实现基线矫正、恢复去除基线漂移后的脉象信号。
[0011]还有，本发明还提供了一种脉象信号预处理装置，包括:
[0012]分解单元，用于对采集的脉象信号通过小波变换进行信号分解；
[0013]去噪单元，与所述分解单元连接，用于对分解后的脉象信号进行去除噪声；
[0014]除漂移单元，与所述去噪单元连接，用于对去除噪声后的信号消除基线漂移。
[0015]可选地，所述分解单元对信号进行低通和高通滤波，将信号分解为位于不同频带和时段内。
[0016] 进一步地，所述去噪单元引入门限来作为甄别受到噪声污染的小波系数，等于和小于门限的小波系数为由噪声产生，置其为零而舍去；对于大于门限的小波系数为是含有用信号成分，给予保留。[0017]进一步地，所述除漂移单元对去除噪声后的信号消除基线漂移时，由于基线漂移的成分为缓变趋势分量，在小波分解中会直接显现较大的尺度，只要在重构过程中将这一尺度下的分量直接去除，即实现基线矫正、恢复去除基线漂移后的脉象信号。
[0018]从上面所述可以看出，本发明提供的脉象信号预处理方法和装置，通过对采集的脉象信号通过小波变换进行信号分解，对分解后的脉象信号进行去除噪声，然后对去除噪声后的信号消除基线漂移。从而，本发明能够消除脉象信号中的干扰和噪声，有效提高脉象信号时域特征提取的精度和准确度。



[0019]图1为本发明实施例一种脉象信号预处理方法的流程示意图；
[0020]图2为本发明实施例Daubechies小波函数系中的db8滤波器处理后的示意图；
[0021]图3为本发明实施例Mallat算法多分辨率分解树的不意图；
[0022]图4为本发明实施例小波包分析的三层分解树的示意图；
[0023]图5为本发明实施例一种脉象信号预处理装置的结构示意图；
[0024]图6为本发明实施例对三峰平脉信号施加50Hz工频干扰的预处理结果的示意图；
[0025]图7为本发 明实施例对三峰平脉信号施加线性上升基线漂移和肌电干扰的预处理结果的示意图；
[0026]图8为本发明实施例对三峰平脉信号施加正弦基线漂移和白噪声的预处理结果的不意图；
[0027]图9为本发明实施例对两峰滑脉信号施加50Hz工频干扰的预处理结果的示意图；
[0028]图10为本发明实施例对两峰滑脉信号施加线性下降基线漂移和肌电干扰的预处理结果的示意图；
[0029]图11为本发明实施例对两峰滑脉信号施加余弦基线漂移和白噪声的预处理结果的不意图；
[0030]图12为本发明实施例对浮相弦脉信号施加50Hz工频干扰的预处理结果的示意图；
[0031]图13为本发明实施例对浮相弦脉信号仅施加肌电干扰的预处理结果的示意图；
[0032]图14为本发明实施例对浮相弦脉信号仅施加白噪声的预处理结果的示意图；
[0033]图15为本发明实施例对平顶涩脉信号施加50Hz工频干扰的预处理结果的示意图；
[0034]图16为本发明实施例对平顶涩脉信号仅施加肌电干扰的预处理结果的示意图；
[0035]图17为本发明实施例对平顶涩脉信号仅施加白噪声的预处理结果的示意图；
[0036]图18为本发明实施例对无胃气脉象信号不添加干扰直接进行预处理的结果示意图；
[0037]图19为本发明实施例对无胃气脉象信号仅施加肌电干扰的预处理结果示意图；
[0038]图20为本发明实施例对无胃气脉象信号仅施加白噪声的预处理结果示意图。
[0039]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0040]参阅图1所示，为本发明一种脉象信号预处理方法一个实施例的流程示意图，包括:
[0041]步骤101，对采集的脉象信号通过小波变换进行信号分解。具体实施过程如下:
[0042]作为本发明的一个实施例，小波分析作为一种时频局部化分析方法，其基本思想是寻求一个满足一定条件的基本小波函数V (t)，通过对基本小波函数的伸缩和平移构成小波函数族Ψιι，S (t)，然后利用这个函数族来逼近或表示所要研究的信号，并作出相应的分析和处理。
[0043]对于函数Ψ (t) e L2 (R)(能量有限空间)，若满足/ Ru/ (t)dt = O则称之为小波函数。引入参数u、s对V(t)进行伸展和平移，有: