心音信号主要时间参数提取算法的研究

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shangju0
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
心音中含有大量的人体心脏的生理病理信息,正确定位心音各成分之间的时间关系在心音识别和诊断中具有十分重要的作用。将心动周期划分为第一心音(S1)、收缩期、第二心音(S2)、舒张期的心音分段技术是大多数心音信号分析都必须经历的预处理过程。当心脏出现异常时,心音中将包含除S1、S2之外的附加音和心杂音,辨别心杂音的发生和持续时间对判断杂音的性质和临床意义帮助很大。心音分裂常常是一些心脏早期器质性病变的前兆,定量地计算心音分裂的时间对分裂类型的判断和心脏器质性病变的早期诊断有重要作用。   本文的主要研究方向是心音时间参数(S1、S2持续时间,心杂音开始、持续时间,心音分裂时间)的提取算法。优质的心音包络是获取心音时间参数的前提,已有的包络提取算法大多采用统一的方法处理所有类型的心音,算法复杂且实际表现不够理想。本研究通过对常见心音类型的产生机理和时频特性进行分析,根据其特征提出了基于分类思想的更有针对性的时间参数提取方法。   对于正常心音,本文采用了基于香农能量的包络提取算法,并结合相关的医学知识设定阈值,计算S1、S2的持续时间。对异常心音本文采取了分类处理的方案:对于杂音和S1、S2在频率分布上不交叠的心音信号(常见于二尖瓣关闭不全异常心音),应用小波分解重构的方法重构S1、S2所在小波层的信号,从而将问题回归到与处理正常心音相同的状态。对于心音成分在时间上是独立状态的异常心音,本文采用了基于复杂度的包络提取算法,该算法对幅度变化具有鲁棒性,在心音不同成分交界处边沿变化陡峭,在分离二尖瓣关闭不全杂音、提取肺动脉瓣关闭不全低幅度S2及判断二尖瓣狭窄杂音持续时间方面有显著优势。对心音分裂时间的计算,本文提出了一种在实现上快捷有效的方法:首先在高频率分辨率情况下,利用短时傅立叶变换语谱图和香农能量,分离出S1的主要成分M1、T1,S2的主要成分A2、P2;然后在高时间分辨率情况下,利用瞬时能量密度包络图计算出心音分裂时间。实验结果表明,因房间隔缺损(ASD)产生的心音分裂是一种固定分裂。
其他文献
近年来,随着改革开放和经济的高速发展,人民生活水平大幅度提高,汽车越来越成为人们日常生活中不可缺少的最常用的交通工具之一,汽车消费已经逐渐的成为大众化的消费行为。但
随着微电子技术的出现和发展,现场总线技术日益成为当今自动控制及通信领域关注的焦点。CAN现场总线作为一种有效支持分布式控制和实时控制的技术,以其稳定性好、可靠性高、抗
GSM-R在中国迎来了一个快速的发展时期,它将在中国铁路的建设与运营中扮演越来越重要的角色。GSM-R可用的资源仅为4MHz频谱,但面临的应用却很多,如铁路紧急呼叫、列车调度、
随着人们对无线业务需求量的日益增长,现有的无线通信体制已难以满足要求,第三代和后三代(3G/B3G)移动通信标准因此应运而生,力求在有限的频谱上获得尽可能大的传输速率。近
立体图像在采集、压缩、储存、传输和显示等过程中不可避免的会产生降质现象,进而影响人们的立体视觉感受。因此,确定一个评价立体图像失真程度的立体图像质量评价模型是目前
多输入多输出(MIMO),即在通信系统的发射端和接收端同时配置多根天线,可以极大地提高系统的频谱效率和通信链路的可靠性,从而成为下一代无线通信系统的关键技术之一。其中单用户MI
随着互联网技术的发展,用户对移动接入的需求越来越大,而基于IEEE802.11标准的Wi-Fi技术,由于广泛植入笔记本电脑、手机、游戏机、个人掌机等个人电子设备,迅速成为移动接入
从理论上讲,本科生导师制的确是推进学分制改革、实施个性化教育的重要的制度保障,但再好的制度设计也必须得到有效的实践才能充分发挥其效能.从实践上讲,实施本科生导师制是
随着信息科技和移动互联网的迅速发展,数字信息的传输也越来越方便,智能手机和平板电脑的快速发展,也使得支撑其运行的Android操作系统所占的市场比例越来越重。人们现在随时
随着互联网对安全通信数据速率要求的提高,关键数据加密算法的软件实施成为主要的系统瓶颈。基于FPGA的高度优化的可编程的硬件安全性解决方案提供了并行处理能力,而且具有设