專利名稱：脈搏波的特征參數(shù)提取的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中醫(yī)脈象量化技術(shù)領(lǐng)域，涉及利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)脈象的特征參數(shù)提取，其提取過程中采用極值點(diǎn)來精確定位脈搏波信號(hào)中的特征點(diǎn)。
背景技術(shù)：
脈診是根據(jù)“脈象”觀察、判斷病癥情況的一種診斷方法，它是中醫(yī)的基本技術(shù)，也是中醫(yī)臨床不可缺少的診察步驟和內(nèi)容。脈診之所以重要，就是由于脈象能傳遞機(jī)體各部分的生理病理信息，是窺視體內(nèi)功能變化的窗口，可為診斷病證提供重要依據(jù)。傳統(tǒng)的中醫(yī)脈診是完全依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)生通過感知脈搏搏動(dòng)，獲取病人的脈象信息實(shí)現(xiàn)疾病診斷，其經(jīng)驗(yàn)程度要求較高、并且主觀性相對(duì)較強(qiáng)。因此，近年來，為實(shí)現(xiàn)中醫(yī)脈診技術(shù)的廣泛化、規(guī)范化、客觀化應(yīng)用，推出了中醫(yī)脈診儀器設(shè)備，其利用信號(hào)采集裝置從病人采集反映脈象的脈搏波信號(hào)，并且進(jìn)一步利用信號(hào)分析處理技術(shù)、圖像處理技術(shù)等對(duì)脈搏波信號(hào)進(jìn)行 技術(shù)量化分析處理，為脈象的判斷提供客觀的數(shù)據(jù)信息，從而為脈診創(chuàng)造便利條件。在該對(duì)脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)分析處理過程中，通常地包括對(duì)脈搏波的特征參數(shù)提取過程，這是脈診的關(guān)鍵信息之一。中國專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200810153175. O、名稱為“中醫(yī)脈象特征函數(shù)自動(dòng)提取方法”的專利中，以及中國專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200510061394. 2、名稱為“中醫(yī)脈象特征參數(shù)自動(dòng)檢測方法”的專利中，各自描述了脈搏波的特征參數(shù)的提取方法。但是，這些現(xiàn)有技術(shù)的提取方法中，對(duì)脈搏波信號(hào)周期中的特征點(diǎn)的定位相對(duì)模糊或者不準(zhǔn)確，可能會(huì)導(dǎo)致特征參數(shù)的計(jì)算不精確，進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤脈診。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，準(zhǔn)確提取脈搏波信號(hào)中的特征參數(shù)。為實(shí)現(xiàn)以上目的或者其它目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。按照本發(fā)明的一方面，提供一種提取脈搏波的特征參數(shù)的方法，其包括以下步驟獲取一段包括一個(gè)周期以上的脈搏波信號(hào)；確定所述脈搏波信號(hào)中的所有主峰點(diǎn)；依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)所述脈搏波信號(hào)的周期分割；依據(jù)微積分理論確定所述脈搏波信號(hào)周期中的所有可能極值點(diǎn)；去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)；以及依據(jù)所述特征點(diǎn)的信息獲取特征參數(shù)。按照本發(fā)明提供的提取方法的一實(shí)施例，其中，所述去除干擾極值點(diǎn)的過程包括
依據(jù)所述起始點(diǎn)計(jì)算每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的平均周期；判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的幅度差是否小于或等于特定幅度閾值，若判斷為“是”，則將第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)中的幅度較小的一個(gè)作為干擾極值點(diǎn)被去除；和/或判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的時(shí)間差是否小于或等于特定時(shí)間閾值，若判斷為“是”，則合并第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)為一個(gè)可能極值點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)所述干擾極值點(diǎn)的去除；和將剩余的可能極值點(diǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，利用聚類分析法將直方圖劃分為若干區(qū)域，若某一區(qū)域內(nèi)的所述可能極值點(diǎn)的數(shù)目小于第一數(shù)值時(shí)，則該區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)所述可能極值點(diǎn)作為干擾極值點(diǎn)被去除。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，在所述直方圖統(tǒng)計(jì)并去除干擾極值點(diǎn)之后，還包括步驟判斷一個(gè)脈搏波信號(hào)周期內(nèi)的剩余的可能極值點(diǎn)的數(shù)目是否大于10，如果大于10，則去除該脈搏波信號(hào)周期。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述特定幅度閾值為所述脈搏波信號(hào)的幅度浮動(dòng)范圍的0.01倍，所述特定時(shí)間閾值為所述平均周期的O. 02倍。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述第一數(shù)值為所述剩余的可能極值點(diǎn)的總數(shù)的百分之五。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述若干區(qū)域的個(gè)數(shù)五個(gè)，其分別為主峰值區(qū)域、潮波區(qū)域、重博波區(qū)域、房縮波區(qū)域和周期起始點(diǎn)區(qū)域。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述聚類分析法為k均值聚類算法或者模糊聚類算法。按照本發(fā)明提供的提取方法的又一實(shí)施例，其中，所述脈搏波信號(hào)的周期分割之后,還包括步驟去除所述脈搏波信號(hào)的基線漂移影響；以及對(duì)所述脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述去除基線漂移影響的步驟中，包括對(duì)于所述起始點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算以得到所述基線。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述去除基線漂移影響的步驟中，包括所述脈搏波信號(hào)對(duì)應(yīng)減去所述基線的幅度值。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述插值計(jì)算為三次樣條插值計(jì)算或者分段三次埃米爾特插值計(jì)算。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述規(guī)范化處理包括以下過程依據(jù)所述峰值點(diǎn)和起始點(diǎn)確定該脈搏波信號(hào)的浮動(dòng)范圍；以及根據(jù)所述浮動(dòng)范圍對(duì)脈搏波信號(hào)中的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行歸一化處理。按照本發(fā)明提供的提取方法的再一實(shí)施例，其中，在確定所有主峰點(diǎn)之前，還包括步驟對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行平滑濾波以及去除噪聲處理。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述平滑濾波以及去除噪聲處理采用一維均值濾波方法或者高斯濾波方法。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述一維均值濾波方法或者高斯濾波方法的濾波窗口被設(shè)置為大于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的0. 03倍、并小于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的0. 08倍。按照本發(fā)明提供的提取方法的還一實(shí)施例，其中，所述確定所有主峰點(diǎn)的步驟包括確定第一窗口的大??；利用該第一窗口對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行遍歷；計(jì)算出每個(gè)第一窗口范圍內(nèi)的最大幅度值；以及判斷任意兩個(gè)相鄰的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的時(shí)間差是否小于所述第一窗口的大小，如果判斷為“是”，則去除其中較小的最大幅度值，剩余的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)被定義為主峰點(diǎn)。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述第一窗口被設(shè)置為大于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的0. 6倍且小于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的0. 8倍。在之前的實(shí)施例中,優(yōu)選地,確定所述起始點(diǎn)的步驟中，通過定位每個(gè)主峰點(diǎn)之前的0. 3倍于采樣頻率的范圍內(nèi)的最小值、并定義該最小值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為所述起始點(diǎn)。 在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，確定所述可能極值點(diǎn)的過程中，計(jì)算所述脈搏波信號(hào)周期中每個(gè)點(diǎn)分別與相鄰的兩點(diǎn)之間的第一幅度差值和第二幅度差值，并計(jì)算所述第一幅度差值與第二幅度差值的乘積，如果該乘積值小于或等于預(yù)定的閾值，則確定該點(diǎn)為所述可能極值點(diǎn)。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)被進(jìn)行歸一化處理，所述預(yù)定的閾值為1X10-5。在之前的實(shí)施例中，所述脈搏波信號(hào)可以通過脈象采集裝置實(shí)時(shí)獲取。在之前的實(shí)施例中，所述脈搏波信號(hào)也可以通過從脈象數(shù)據(jù)庫中獲取。優(yōu)選地，通過COM接口、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、或者無線傳輸模塊從所述脈象數(shù)據(jù)庫中獲取所述脈搏波信號(hào)。在之前的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述脈搏波信號(hào)包括6至16個(gè)脈搏波信號(hào)周期。按照本發(fā)明的又一方面，提供一種用于提取脈搏波的特征參數(shù)的裝置，其包括用于獲取一段包括一個(gè)周期以上的脈搏波信號(hào)的部件；用于確定所述脈搏波信號(hào)中的所有主峰點(diǎn)的部件；用于依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)、以實(shí)現(xiàn)所述脈搏波信號(hào)的周期分割的部件；用于依據(jù)微積分理論確定所述脈搏波信號(hào)周期中的所有可能極值點(diǎn)的部件；用于去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)的部件；以及用于依據(jù)所述特征點(diǎn)的信息獲取特征參數(shù)的部件。按照本發(fā)明提供的裝置的一實(shí)施例，其中，所述用于去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)的部件進(jìn)一步包括用于依據(jù)所述起始點(diǎn)計(jì)算每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的平均周期的部件；
用于判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的幅度差是否小于或等于特定幅度閾值的部件，若該部件判斷為“是”，則將第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)中的幅度較小的一個(gè)作為干擾極值點(diǎn)被去除；和/或用于判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的時(shí)間差是否小于或等于特定時(shí)間閾值的部件，若該部件判斷為“是”，則合并第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)為一個(gè)可能極值點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)所述干擾極值點(diǎn)的去除；和用于將剩余的可能極值點(diǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)的部件，該部件利用聚類分析法將直方圖劃分為若干區(qū)域，若某一區(qū)域內(nèi)的所述可能極值點(diǎn)的數(shù)目小于第一數(shù)值時(shí)，則該區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)所述可能極值點(diǎn)作為干擾極值點(diǎn)被去除。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述用于去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)的部件進(jìn)一步包括紊亂波周期去除部件，其用于判斷一個(gè)脈搏波信號(hào)周期內(nèi)的剩余的可能極值點(diǎn)的數(shù)目是否大于10，如果大于10，則去除該脈搏波信號(hào)周期。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述特定幅度閾值為所述脈搏波信號(hào)的幅度浮動(dòng)范圍的0. 01倍，所述特定時(shí)間閾值為所述平均周期的0. 02倍。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述第一數(shù)值為所述剩余的可能極值點(diǎn)的總數(shù)的百分之五。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述若干區(qū)域的個(gè)數(shù)五個(gè)，其分別為主峰值區(qū)域、潮波區(qū)域、重博波區(qū)域、房縮波區(qū)域和周期起始點(diǎn)區(qū)域。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述聚類分析法為k均值聚類算法或者模糊聚
類算法。 在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，還包括用于去除所述脈搏波信號(hào)的基線漂移影響的部件；以及用于對(duì)所述脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理的部件。按照本發(fā)明提供的裝置的又一實(shí)施例，其中，用于去除所述脈搏波信號(hào)的基線漂移影響的部件進(jìn)一步包括用于對(duì)于所述起始點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算以得到所述基線的部件；以及用于所述脈搏波信號(hào)對(duì)應(yīng)減去所述基線的幅度值的部件。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述插值計(jì)算為三次樣條插值計(jì)算或者分段三次埃米爾特插值計(jì)算。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述用于對(duì)所述脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理的部件進(jìn)一步包括用于依據(jù)所述峰值點(diǎn)和起始點(diǎn)確定該脈搏波信號(hào)的浮動(dòng)范圍的部件；以及用于根據(jù)所述浮動(dòng)范圍對(duì)脈搏波信號(hào)中的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行歸一化處理的部件。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，還包括用于對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行平滑濾波以及去除噪聲處理的部件。按照本發(fā)明提供的裝置的還一實(shí)施例，其中，用于確定所述脈搏波信號(hào)中的所有主峰點(diǎn)的部件進(jìn)一步包括用于確定第一窗口的大小的部件；
用于利用該第一窗口對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行遍歷的部件；用于計(jì)算出每個(gè)第一窗口范圍內(nèi)的最大幅度值的部件；以及用于判斷任意兩個(gè)相鄰的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的時(shí)間差是否小于所述第一窗口的大小的部件，如果該部件判斷為“是”，則去除其中較小的最大幅度值，剩余的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)被該部件定義為主峰點(diǎn)。在之前所述的實(shí)施例中，優(yōu)選地，用于依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)、以實(shí)現(xiàn)所述脈搏波信號(hào)的周期分割的部件進(jìn)一步包括用于通過定位每個(gè)主峰點(diǎn)之前的0. 3倍于采樣頻率的范圍內(nèi)的最小值、并定義該最小值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為所述起始點(diǎn)的部件。本發(fā)明的技術(shù)效果是，在提取脈搏波的特征參數(shù)的過程中，找出可能極值點(diǎn)、并且去除了可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)的定位，特征點(diǎn)相對(duì)定位準(zhǔn)確，所提取的特征參數(shù)準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠。


從結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明中，將會(huì)使本發(fā)明的上述和其它目的及優(yōu)點(diǎn)更加完全清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的標(biāo)號(hào)表示。圖1是按照本發(fā)明一實(shí)施例提供的提取脈搏波的特征參數(shù)的基本方法流程示意圖；圖2是本發(fā)明一實(shí)施例獲取的脈搏波信號(hào)的波形圖；圖3是平滑濾波及去除噪聲處理后的脈搏波信號(hào)的主峰點(diǎn)以及周期的起始點(diǎn)的示意圖；圖4是通過對(duì)起始點(diǎn)進(jìn)行差值計(jì)算法后得到的脈搏波的基線；圖5是去除基線漂移影響后的脈搏波信號(hào)40的波形圖；圖6是脈搏波信號(hào)周期中的可能極值點(diǎn)的示意圖；圖7是脈搏波信號(hào)中被第一次去除干擾極值點(diǎn)之后的可能極值點(diǎn)的示意圖。圖8是將可能極值點(diǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)后得到的直方圖；圖9是對(duì)圖7所示的直方圖進(jìn)行聚類分析后的結(jié)果示意圖；圖10是脈搏波信號(hào)50中的精確定位的特征點(diǎn)的示意圖；圖11是圖10中的虛線框中的一個(gè)脈搏波信號(hào)周期的放大示意圖；圖12是在一實(shí)例中提取出的脈搏波的特征參數(shù)列表。
具體實(shí)施例方式下面介紹的是本發(fā)明的多個(gè)可能實(shí)施例中的一些，旨在提供對(duì)本發(fā)明的基本了解，并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或決定性的要素或限定所要保護(hù)的范圍。容易理解，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以提出可相互替換的其它實(shí)現(xiàn)方式。因此，以下具體實(shí)施方式
以及附圖僅是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明的全部或者視為對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定或限制。圖1所示為按照本發(fā)明一實(shí)施例提供的提取脈搏波的特征參數(shù)的基本方法流程示意圖。其中，圖2至圖12為配合解釋說明圖1的提取方法過程而提供的示意圖，以下結(jié)合圖1至圖12對(duì)該提取特征參數(shù)的方法進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，執(zhí)行步驟S111，獲取一段待提取特征參數(shù)的脈搏波信號(hào)。圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例獲取的脈搏波信號(hào)的波形圖。如圖2所示，獲取的脈搏波信號(hào)10包括多個(gè)脈搏波信號(hào)周期，優(yōu)選地，脈搏波信號(hào)中所包括的脈搏波信號(hào)周期的數(shù)量范圍為6個(gè)至16個(gè)(例如圖中所示的10個(gè)脈搏波信號(hào)周期)。具體地，圖2所示的脈搏波信號(hào)10可以通過脈象采集裝置實(shí)時(shí)地采集，其被傳輸至執(zhí)行圖1所示方法過程的計(jì)算機(jī)裝置中，脈象采集裝置是用于從軀體具體部位(例如，“寸”、“關(guān)”、“節(jié)”等部位)采集脈搏波信號(hào)，其具體可以包括傳感器、可調(diào)放大電路模塊、濾波電路模塊、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換電路模塊等，但是，脈象采集裝置的具體形式不受本發(fā)明實(shí)施例限制，其甚至可以應(yīng)用將來所提出的各種脈象采集裝置；在脈象采集裝置采集的脈搏波信號(hào)失真度越低的情況下，應(yīng)用于本方法過程中所取得預(yù)期效果可能更佳。脈搏波信號(hào)10還可以是在某一存儲(chǔ)裝置中已經(jīng)存儲(chǔ)的脈象數(shù)據(jù)庫中獲取的數(shù)字信息，其可以通過但不限于COM接口、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、或者無線傳輸模塊等從所述脈象數(shù)據(jù)庫中傳輸獲得該數(shù)字信息。繼續(xù)如圖2所示，其中橫坐標(biāo)反映脈搏波信號(hào)10的時(shí)間，縱坐標(biāo)反映脈搏波信號(hào)10的幅度。脈搏波信號(hào)10的采集頻率可以根據(jù)具體情況(例如病人個(gè)體情況)來設(shè)置，在該實(shí)例中，采集頻率可以200Hz，一般地，脈象采集裝置初步采集的脈搏波信號(hào)10存在不同程度的噪音、干擾、和/或漂移等，其與脈象采集裝置具體設(shè)置、病人個(gè)體等情況有關(guān)。進(jìn)一步，優(yōu)選地，執(zhí)行步驟S113，對(duì)脈搏波信號(hào)10進(jìn)行平滑濾波及去除噪聲處理。脈搏波信號(hào)10被平滑濾波處理及去除噪聲處理后，得到圖3所示的脈搏波信號(hào)20。具體地，在一實(shí)施例中，平滑濾波及去除噪聲處理可以通過對(duì)脈搏波信號(hào)10的數(shù)據(jù)進(jìn)行一維均值濾波方法或者高斯濾波方法處理`來實(shí)現(xiàn)，但是，具體的處理方法并不是限制性的。在采用維均值濾波方法或者高斯濾波方法處理進(jìn)行平滑濾波及去除噪聲處理時(shí)，其設(shè)定的濾波窗口優(yōu)選地大于或等于脈搏波信號(hào)10的采樣頻率的0. 03倍、且小于或等于脈搏波信號(hào)10的采樣頻率的0. 08倍，例如，采樣頻率為200Hz時(shí)(每秒采樣200個(gè)點(diǎn))，濾波窗口優(yōu)選地在6(200X0. 03)個(gè)點(diǎn)至16(200X0. 08)個(gè)點(diǎn)之間。這樣，既能有效去除噪聲，又能盡量減小脈搏波的波形失真。當(dāng)然，濾波窗口也可以根據(jù)其它具體情況來調(diào)整。進(jìn)一步，執(zhí)行步驟SI 15，確定脈搏波信號(hào)20中的所有主峰點(diǎn)。通常地，脈搏波信號(hào)中的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的主峰點(diǎn)的幅度值比較突出，其相對(duì)容易判斷定位。優(yōu)選地，主峰點(diǎn)的判斷可以通過以下方法實(shí)施例實(shí)現(xiàn)步驟115a，確定遍歷窗口的大小，該窗口大小優(yōu)選地選擇在采樣頻率的0. 6-0. 8倍的范圍內(nèi)，例如，采樣頻率的0.7倍，其可以根據(jù)脈搏波的大致周期長度來選定；當(dāng)采樣頻率為200Hz時(shí)(每秒采樣200個(gè)點(diǎn))，該窗口大小優(yōu)選地在120(200X0. 6)個(gè)點(diǎn)至160(200X0. 8)個(gè)點(diǎn)之間；步驟115b，利用該遍歷窗口對(duì)脈搏波信號(hào)20進(jìn)行遍歷處理；步驟115c,計(jì)算出每個(gè)遍歷窗口范圍內(nèi)的幅度最大值；步驟115d，如果任意兩個(gè)相鄰(在時(shí)間上相鄰)的最大幅度值對(duì)應(yīng)的時(shí)間差小于該遍歷窗口的大小，則舍去該兩個(gè)相鄰的最大幅度值中較小的一個(gè)，剩下的最大幅度值被定義主峰點(diǎn)。
進(jìn)一步，步驟S117，依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)。圖3所示為平滑濾波及去除噪聲處理后的脈搏波信號(hào)的主峰點(diǎn)以及周期的起始點(diǎn)的示意圖。在規(guī)則的脈搏波信號(hào)周期中，一個(gè)脈搏波信號(hào)周期中存在一個(gè)主峰點(diǎn)21以及一個(gè)起始點(diǎn)23。脈搏波信號(hào)20中的主峰點(diǎn)21通過以上述及的優(yōu)選方法過程粗略定位，定位起始點(diǎn)23的優(yōu)選方法包括以下過程通過定位每個(gè)主峰點(diǎn)21之前的0. 3倍于采樣頻率的范圍內(nèi)的最小值、并定義該最小值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)23為起始點(diǎn)，例如，采樣頻率為200Hz時(shí)(每秒采樣200個(gè)點(diǎn))，確定每個(gè)主峰點(diǎn)21之前60點(diǎn)內(nèi)的最小值為起始點(diǎn)。以上過程可以實(shí)現(xiàn)起始點(diǎn)23的粗略定位。在起始點(diǎn)23基本定位以后，相鄰兩個(gè)起始點(diǎn)之間即為一個(gè)脈搏波信號(hào)周期，因此，起始點(diǎn)23實(shí)現(xiàn)了脈搏波信號(hào)的周期分割。進(jìn)一步，優(yōu)選地，執(zhí)行步驟S119，去除脈搏波信號(hào)20中的基線漂移的影響。圖4所示為通過對(duì)起始點(diǎn)23進(jìn)行差值計(jì)算法后得到的脈搏波的基線30。在該步驟中，根據(jù)步驟SI 17中確定的起始點(diǎn)23，對(duì)起始點(diǎn)23的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行差值計(jì)算，例如，運(yùn)用三次樣條插值計(jì)算或者分段三次埃米爾特(Hermite)插值計(jì)算，差值計(jì)算后的得到的關(guān)于起始點(diǎn)的波形即為基線30。在一實(shí)施例中，為去除基線漂移的影響，通過將脈搏波信號(hào)20對(duì)應(yīng)減去基線30的幅度值即可基本實(shí)現(xiàn)。圖5所示為去除基線漂移影響后的脈搏波信號(hào)40的波形圖。進(jìn)一步，優(yōu)選地，執(zhí)行步驟S121，對(duì)脈搏波信號(hào)40的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理。為便于對(duì)采集的脈搏波信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算處理，并去除采集的脈搏波圖形的差異化因素影響(例如在施加的取脈壓力或脈象采集裝置不同時(shí)，脈搏波的幅度大小是不一致的)，可以對(duì)脈搏波信號(hào)40的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理。具體地，可以采用歸一化處理的形式對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行處理，例如，確定脈搏波信 號(hào)4 0的浮動(dòng)范圍，以每個(gè)采樣點(diǎn)的幅度除以該幅度范圍，得到歸一化處理后的脈搏波信號(hào)50(在圖6中示出)，其歸一的范圍為
?？梢岳斫獾氖?，歸一化的參數(shù)在后續(xù)特征參數(shù)的計(jì)算過程中可以被采用。進(jìn)一步，執(zhí)行步驟S123，確定脈搏波信號(hào)周期中的所有可能極值點(diǎn)。圖6所示為脈搏波信號(hào)周期中的可能極值點(diǎn)的示意圖。在該步驟中，脈搏波信號(hào)50中的可能極值點(diǎn)51依據(jù)微積分理論來確定，可能極值點(diǎn)51并不僅指指狹義上的一階導(dǎo)數(shù)等于0的極值點(diǎn)，其較佳地是指廣義上的極值點(diǎn)，也即一階導(dǎo)數(shù)等于0或基本等于O。一階導(dǎo)數(shù)基本等于0的可能極值點(diǎn)是指斜率變化很小的點(diǎn)，具體地，通過以下方法過程來確定一階導(dǎo)數(shù)基本等于0的點(diǎn)假如d0、dl、d2為一個(gè)脈搏波信號(hào)周期中的三個(gè)依次相鄰的點(diǎn)，計(jì)算d0與dl之間的幅度差值Cl (Cl等于dl的幅度值減去d0的幅度值)，計(jì)算dl與d2之間的幅度差值c2 (c2等于d2的幅度值減去dl的幅度值)；幅度差值Cl乘以幅度差值c2得出乘積值f 1，如果f I小于或等于I X 10_5 (以上幅度值為歸一化處理后的幅度值)，則判斷該點(diǎn)dl為可能極值點(diǎn)，否則判定為非可能極值點(diǎn)；重復(fù)執(zhí)行以上過程，依次對(duì)每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行以上處理過程來確定是否為可能極值點(diǎn)。繼續(xù)如圖6所示，并對(duì)比圖3所示，峰值點(diǎn)21所對(duì)應(yīng)的位置區(qū)域可能存在多個(gè)可能極值點(diǎn)51，起始點(diǎn)23所對(duì)應(yīng)的位置區(qū)域也可能存在多個(gè)可能極值點(diǎn)51 ;因此，需要從多個(gè)可能極值點(diǎn)中篩選得出特征點(diǎn)，也即對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行精確定位。特別是在脈搏波信號(hào)周期的波動(dòng)區(qū)域，如圖6中所示的可能極值點(diǎn)53所在的區(qū)域，在小的區(qū)域里可能集聚多個(gè)可能極值點(diǎn)，從多個(gè)可能極值點(diǎn)中精確定位出特征點(diǎn)變得非常重要。進(jìn)一步，優(yōu)選地，執(zhí)行步驟S125，依據(jù)起始點(diǎn)23的位置計(jì)算脈搏波信號(hào)周期的平均周期。如圖3所示，雖然起始點(diǎn)23并沒有精確定位，但是，在計(jì)算平均周期時(shí)，基本可以忽略其影響而得到相對(duì)準(zhǔn)確的平均周期TavOT。進(jìn)一步，優(yōu)選地，執(zhí)行步驟S 127，第一次去除干擾極值點(diǎn)。在該過程中，通過以下方法過程對(duì)每個(gè)脈搏波信號(hào)周期中的每個(gè)可能極值點(diǎn)51進(jìn)行處理(a)假如al和a2為兩個(gè)相鄰(時(shí)間上相鄰)的可能極值點(diǎn)，求出al和a2的時(shí)間差bl以及幅度差b2 ；(b)如果幅度差b2小于或等于特定幅度閾值，則如果確定al和a2中的幅度較小的一個(gè)作為干擾極值點(diǎn)被去除；(c)如果時(shí)間差bl小于或等于特定時(shí)間閾值，則對(duì)al和a2兩個(gè)點(diǎn)進(jìn)行合并(例如取其中間位置)。以上方法過程中，步驟(b)和(C)可以同步地進(jìn)行，也可以僅執(zhí)行其中一個(gè)步驟來去除干擾極值點(diǎn)。其中，特定時(shí)間閾值和特定幅度閾值可以根據(jù)具體情況來設(shè)定，在該實(shí)例中，特定幅度閾值被設(shè)置為脈搏波信號(hào)40的幅度浮動(dòng)范圍的0.01倍(例如，在歸一化處理后，即為脈搏波信號(hào)50時(shí)，其被設(shè)置為0. 01)，特定時(shí)間閾值被設(shè)置為平均周期Tave,的0. 02倍。圖7所示為脈搏波信號(hào)中被第一次去除干擾極值點(diǎn)之后的可能極值點(diǎn)的示意圖。相比于圖6所示中的可能極值點(diǎn)，其數(shù)量相對(duì)減少。進(jìn)一步，優(yōu)選地執(zhí)行步驟S129，將剩余的可能極值點(diǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)在該過程中，圖8所示為將可能極值點(diǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)后得到的直方圖。進(jìn)一步，優(yōu)選地，執(zhí)行步驟S131，第二次去除干擾極值點(diǎn)。在該步驟中，首先用聚類分析法將直方圖劃分為若干區(qū)域，其中，圖9所示為對(duì)圖7所示的直方圖進(jìn)行聚類分析后的結(jié)果示意圖；明顯地，利用聚類分析法將直方圖劃分為若干區(qū)域，在該實(shí)施例中，其可以劃分為主峰值區(qū)域、潮波區(qū)域、重博波區(qū)域、房縮波區(qū)域和周期起始點(diǎn)區(qū)域，這基本是由脈搏波形狀決定的。繼續(xù)如圖9所示，然后對(duì)每個(gè)區(qū)域中的可能極值點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(如圖中虛線圈中的點(diǎn)的數(shù)目，但是在圖中未完全反應(yīng)出每個(gè)區(qū)域的點(diǎn)數(shù))，其數(shù)目小于剩余的可能極值點(diǎn)的總數(shù)的5%時(shí)，則判斷該區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)可能極值點(diǎn)51為干擾極值點(diǎn)，并去除該干擾極值點(diǎn)。進(jìn)一步，優(yōu)選地，執(zhí)行步驟S133，去除脈搏波信號(hào)中的紊亂脈搏波周期。其中，紊亂脈搏波周期的確定通過以下方法過程實(shí)現(xiàn)通過兩次去除干擾極值點(diǎn)后所剩下的可能極值點(diǎn)被按脈搏波周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如果在一個(gè)周期內(nèi)所剩下的可能極值點(diǎn)的數(shù)目是否大于10 (一般一個(gè)周期內(nèi)的特征點(diǎn)不會(huì)多余10個(gè))，如果大于10，則表示該脈搏波信號(hào)周期是紊亂的。進(jìn)一步，執(zhí)行步驟S135，確定脈搏波信號(hào)周期中的特征點(diǎn)。通過以上步驟S125至步驟S131對(duì)可能極值點(diǎn)進(jìn)行干擾極值點(diǎn)去除以后，剩下的可能極值點(diǎn)被定義為特征點(diǎn)。因此，特定點(diǎn)是通過以上過程精確定位得出，其有利于其后準(zhǔn)確獲取特征參數(shù)。圖10所述為脈搏波信號(hào)50中的精確定位的特征點(diǎn)的示意圖，圖11所示為圖10中的虛線框中的一個(gè)脈搏波信號(hào)周期的放大示意圖。如圖10所示，脈搏波信號(hào)50中的每個(gè)周期中，可能包括6個(gè)特征點(diǎn)、也可能包括7個(gè)特征點(diǎn)，特征點(diǎn)的個(gè)數(shù)不是限定的，其與脈象類型等有關(guān)。在圖11所示實(shí)例的脈搏波信號(hào)周期中，7個(gè)特征點(diǎn)521-527被定位出來。進(jìn)一步，執(zhí)行步驟S137，依據(jù)特征點(diǎn)的信息獲取特征參數(shù)。參考圖11所示，在特征點(diǎn)521-527被定位出來后，依據(jù)每個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)信息可以以得出每個(gè)特征點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn)(橫坐標(biāo))和幅度值(縱坐標(biāo))，其中，tl-t7相應(yīng)表示特征點(diǎn)521-527的相對(duì)時(shí)間點(diǎn)，hl-h7相應(yīng)表示特征點(diǎn)521-527的相對(duì)幅度值。圖12所示為在一實(shí)例中提取出的脈搏波的特征參數(shù)列表。其中，tl表示主波出現(xiàn)的時(shí)刻，hi表示主波幅度；t2表示潮波起點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)刻，h2表示潮波起點(diǎn)幅度；t3表示重博前波(潮波)出現(xiàn)時(shí)刻，h3表示重博前波幅度；t4表示降中峽出現(xiàn)時(shí)刻，h4表示降中峽幅度；t5表示重博波出現(xiàn)時(shí)刻，h5表示重博波幅度；t6表示房縮前波出現(xiàn)時(shí)刻，h6表示房縮前波幅度；t7表示房縮波出現(xiàn)時(shí)刻，h7表示房縮波幅度；w表示主波寬度；T表示脈搏波平均周期；S表示脈搏波平均面積；h3/hl表示重博前波相對(duì)幅度；h4/hl表示降中峽相對(duì)幅度；sl等于hl/tl，表示主波上升斜率；s2等于(hl-h2)/(t2-tl)，表示主波下降斜率;w/t表示主波相對(duì)寬度；peaknum表示每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的平均波峰數(shù)。需要說明的是 ，以上特征參數(shù)僅是示意性的，根據(jù)不同需求，可以獲取不同的特征參數(shù)，其它的某些特征參數(shù)也可以根據(jù)以上得出的特征參數(shù)計(jì)算得出，例如，主波平均上升斜率(hl/tl)、主波平均下降斜率((hl-h2)/(t2-tl))、節(jié)律信息(rhy)等。根據(jù)特征點(diǎn)計(jì)算特征參數(shù)的具體方法在本本發(fā)明中也不是限制性的。至此，截取的脈搏波信號(hào)的特征參數(shù)提取基本完成。該方法過程中，避免了傳統(tǒng)的方法中采用拐點(diǎn)判斷法來實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)的定位，而是利用可能極值點(diǎn)來精確定位特征點(diǎn)，因此，可以實(shí)現(xiàn)特征參數(shù)的準(zhǔn)確提取，有利于中醫(yī)脈象診斷，進(jìn)一步提高利用該方法過程的中醫(yī)脈診儀器設(shè)備的科學(xué)性。以上關(guān)于脈搏波信號(hào)的特征參數(shù)提取方法可以在計(jì)算機(jī)裝置中自動(dòng)運(yùn)行，脈搏波信號(hào)和/或其相應(yīng)的特征參數(shù)也可以存儲(chǔ)于與該計(jì)算機(jī)裝置相關(guān)的存儲(chǔ)介質(zhì)中。因此，特征參數(shù)的提取過程可以自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)。需要說明的是，本文中的脈搏波信號(hào)優(yōu)選地適于中醫(yī)脈診，但是，但是其具體應(yīng)用以及所提取出的特征參數(shù)的具體應(yīng)用并不是限制性的，其可以是任何類型脈搏波信號(hào)、根據(jù)以上方法定位出的特征點(diǎn)提取任何種類的特征參數(shù)。以上例子主要說明了本發(fā)明的關(guān)于脈搏波信號(hào)的特征參數(shù)提取方法。盡管只對(duì)其中一些本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，本發(fā)明可以在不偏離其主旨與范圍內(nèi)以許多其他的形式實(shí)施。因此，所展示的例子與實(shí)施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權(quán)利要求所定義的本發(fā)明精神及范圍的情況下，本發(fā)明可能涵蓋各種的修改與替換。
權(quán)利要求
1.一種提取脈搏波的特征參數(shù)的方法，其特征在于，包括以下步驟 獲取一段包括一個(gè)周期以上的脈搏波信號(hào)； 確定所述脈搏波信號(hào)中的所有主峰點(diǎn)； 依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)所述脈搏波信號(hào)的周期分割； 依據(jù)微積分理論確定所述脈搏波信號(hào)周期中的所有可能極值點(diǎn)； 去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)；以及 依據(jù)所述特征點(diǎn)的信息獲取特征參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除干擾極值點(diǎn)的過程包括 依據(jù)所述起始點(diǎn)計(jì)算每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的平均周期； 判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的幅度差是否小于或等于特定幅度閾值，若判斷為“是”，則將第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)中的幅度較小的一個(gè)作為干擾極值點(diǎn)被去除；和/或 判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的時(shí)間差是否小于或等于特定時(shí)間閾值，若判斷為“是”，則合并第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)為一個(gè)可能極值點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)所述干擾極值點(diǎn)的去除；和 將剩余的可能極值點(diǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)，利用聚類分析法將直方圖劃分為若干區(qū)域，若某一區(qū)域內(nèi)的所述可能極值點(diǎn)的數(shù)目小于第一數(shù)值時(shí)，則該區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)所述可能極值點(diǎn)作為干擾極值點(diǎn)被去除。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述直方圖統(tǒng)計(jì)并去除干擾極值點(diǎn)之后，還包括步驟 判斷一個(gè)脈搏波信號(hào)周期內(nèi)的剩余的可能極值點(diǎn)的數(shù)目是否大于10，如果大于10，則去除該脈搏波信號(hào)周期。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述特定幅度閾值為所述脈搏波信號(hào)的幅度浮動(dòng)范圍的O. 01倍，所述特定時(shí)間閾值為所述平均周期的O. 02倍。
5.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述第一數(shù)值為所述剩余的可能極值點(diǎn)的總數(shù)的百分之五。
6.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述若干區(qū)域的個(gè)數(shù)五個(gè)，其分別為主峰值區(qū)域、潮波區(qū)域、重博波區(qū)域、房縮波區(qū)域和周期起始點(diǎn)區(qū)域。
7.如權(quán)利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述聚類分析法為k均值聚類算法或者模糊聚類算法。
8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脈搏波信號(hào)的周期分割之后，還包括步驟 去除所述脈搏波信號(hào)的基線漂移影響；以及 對(duì)所述脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述去除基線漂移影響的步驟中，包括對(duì)于所述起始點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算以得到所述基線。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述去除基線漂移影響的步驟中，包括所述脈搏波信號(hào)對(duì)應(yīng)減去所述基線的幅度值。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述插值計(jì)算為三次樣條插值計(jì)算或者分段三次埃米爾特插值計(jì)算。
12.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述規(guī)范化處理包括以下過程 依據(jù)所述峰值點(diǎn)和起始點(diǎn)確定該脈搏波信號(hào)的浮動(dòng)范圍；以及 根據(jù)所述浮動(dòng)范圍對(duì)脈搏波信號(hào)中的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行歸一化處理。
13.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在確定所有主峰點(diǎn)之前，還包括步驟 對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行平滑濾波以及去除噪聲處理。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述平滑濾波以及去除噪聲處理采用一維均值濾波方法或者高斯濾波方法。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述一維均值濾波方法或者高斯濾波方法的濾波窗口被設(shè)置為大于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的O. 03倍、并小于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的O. 08倍。
16.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述確定所有主峰點(diǎn)的步驟包括 確定第一窗口的大??； 利用該第一窗口對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行遍歷； 計(jì)算出每個(gè)第一窗口范圍內(nèi)的最大幅度值；以及 判斷任意兩個(gè)相鄰的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的時(shí)間差是否小于所述第一窗口的大小，如果判斷為“是”，則去除其中較小的最大幅度值，剩余的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)被定義為主峰點(diǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一窗口被設(shè)置為大于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的O. 6倍且小于或等于所述脈搏波信號(hào)的采樣頻率的O. 8倍。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，確定所述起始點(diǎn)的步驟中，通過定位每個(gè)主峰點(diǎn)之前的O. 3倍于采樣頻率的范圍內(nèi)的最小值、并定義該最小值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為所述起始點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，確定所述可能極值點(diǎn)的過程中，計(jì)算所述脈搏波信號(hào)周期中每個(gè)點(diǎn)分別與相鄰的兩點(diǎn)之間的第一幅度差值和第二幅度差值，并計(jì)算所述第一幅度差值與第二幅度差值的乘積，如果該乘積值小于或等于預(yù)定的閾值，則確定該點(diǎn)為所述可能極值點(diǎn)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)被進(jìn)行歸一化處理，所述預(yù)定的閾值為1X10-5。
21.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脈搏波信號(hào)通過脈象采集裝置實(shí)時(shí)獲取。
22.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脈搏波信號(hào)通過從脈象數(shù)據(jù)庫中獲取。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，通過COM接口、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、或者無線傳輸模塊從所述脈象數(shù)據(jù)庫中獲取所述脈搏波信號(hào)。
24.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脈搏波信號(hào)包括6至16個(gè)脈搏波信號(hào)周期。
25.一種用于提取脈搏波的特征參數(shù)的裝置，其特征在于，包括 用于獲取一段包括一個(gè)周期以上的脈搏波信號(hào)的部件； 用于確定所述脈搏波信號(hào)中的所有主峰點(diǎn)的部件； 用于依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)、以實(shí)現(xiàn)所述脈搏波信號(hào)的周期分割的部件； 用于依據(jù)微積分理論確定所述脈搏波信號(hào)周期中的所有可能極值點(diǎn)的部件； 用于去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)的部件；以及 用于依據(jù)所述特征點(diǎn)的信息獲取特征參數(shù)的部件。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述用于去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)的部件進(jìn)一步包括 用于依據(jù)所述起始點(diǎn)計(jì)算每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的平均周期的部件； 用于判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的幅度差是否小于或等于特定幅度閾值的部件，若該部件判斷為“是”，則將第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)中的幅度較小的一個(gè)作為干擾極值點(diǎn)被去除；和/或 用于判斷任意相鄰的第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)之間的時(shí)間差是否小于或等于特定時(shí)間閾值的部件，若該部件判斷為“是”，則合并第一可能極值點(diǎn)和第二可能極值點(diǎn)為一個(gè)可能極值點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)所述干擾極值點(diǎn)的去除；和 用于將剩余的可能極值點(diǎn)進(jìn)行直方圖統(tǒng)計(jì)的部件，該部件利用聚類分析法將直方圖劃分為若干區(qū)域，若某一區(qū)域內(nèi)的所述可能極值點(diǎn)的數(shù)目小于第一數(shù)值時(shí)，則該區(qū)域內(nèi)的相應(yīng)所述可能極值點(diǎn)作為干擾極值點(diǎn)被去除。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述用于去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)的部件進(jìn)一步包括 紊亂波周期去除部件，其用于判斷一個(gè)脈搏波信號(hào)周期內(nèi)的剩余的可能極值點(diǎn)的數(shù)目是否大于10，如果大于10，則去除該脈搏波信號(hào)周期。
28.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，所述特定幅度閾值為所述脈搏波信號(hào)的幅度浮動(dòng)范圍的0. 01倍，所述特定時(shí)間閾值為所述平均周期的0. 02倍。
29.如權(quán)利要求26或28所述的裝置，其特征在于，所述第一數(shù)值為所述剩余的可能極值點(diǎn)的總數(shù)的百分之五。
30.如權(quán)利要求26或28所述的裝置，其特征在于，所述若干區(qū)域的個(gè)數(shù)五個(gè)，其分別為主峰值區(qū)域、潮波區(qū)域、重博波區(qū)域、房縮波區(qū)域和周期起始點(diǎn)區(qū)域。
31.如權(quán)利要求26或28所述的裝置，其特征在于，所述聚類分析法為k均值聚類算法或者模糊聚類算法。
用于對(duì)于所述起始點(diǎn)進(jìn)行插值計(jì)算以得到所述基線的部件；和用于所述脈搏波信號(hào)對(duì)應(yīng)減去所述基線的幅度值的部件。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，所述插值計(jì)算為三次樣條插值計(jì)算或者分段三次埃米爾特插值計(jì)算。
33.如權(quán)利要求30所述的裝置，其特征在于，所述用于對(duì)所述脈搏波信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理的部件進(jìn)一步包括 用于依據(jù)所述峰值點(diǎn)和起始點(diǎn)確定該脈搏波信號(hào)的浮動(dòng)范圍的部件；以及 用于根據(jù)所述浮動(dòng)范圍對(duì)脈搏波信號(hào)中的每個(gè)點(diǎn)進(jìn)行歸一化處理的部件。
34.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，還包括 用于對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行平滑濾波以及去除噪聲處理的部件。
35.如權(quán)利要求25或26所述的裝置，其特征在于，用于確定所述脈搏波信號(hào)中的所有主峰點(diǎn)的部件進(jìn)一步包括 用于確定第一窗口的大小的部件； 用于利用該第一窗口對(duì)所述脈搏波信號(hào)進(jìn)行遍歷的部件； 用于計(jì)算出每個(gè)第一窗口范圍內(nèi)的最大幅度值的部件；以及 用于判斷任意兩個(gè)相鄰的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的時(shí)間差是否小于所述第一窗口的大小的部件，如果該部件判斷為“是”，則去除其中較小的最大幅度值，剩余的所述最大幅度值對(duì)應(yīng)的位置點(diǎn)被該部件定義為主峰點(diǎn)。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，用于依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)、以實(shí)現(xiàn)所述脈搏波信號(hào)的周期分割的部件進(jìn)一步包括 用于通過定位每個(gè)主峰點(diǎn)之前的O. 3倍于采樣頻率的范圍內(nèi)的最小值、并定義該最小值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)為所述起始點(diǎn)的部件。
全文摘要
本發(fā)明提供脈搏波的特征參數(shù)提取，屬于中醫(yī)脈象量化技術(shù)領(lǐng)域。提取脈搏波的特征參數(shù)的方法中，包括步驟確定所述脈搏波信號(hào)中的所有主峰點(diǎn)；并依據(jù)每個(gè)主峰點(diǎn)確定相應(yīng)的每個(gè)脈搏波信號(hào)周期的起始點(diǎn)；確定所述脈搏波信號(hào)周期中的所有可能極值點(diǎn)；去除所述可能極值點(diǎn)中的干擾極值點(diǎn)以精確得到所述脈搏波信號(hào)周期信號(hào)中的特征點(diǎn)；以及依據(jù)所述特征點(diǎn)的信息獲取特征參數(shù)。該方法對(duì)特征點(diǎn)定位準(zhǔn)確，所提取的特征參數(shù)準(zhǔn)確、科學(xué)、可靠。
文檔編號(hào)A61B5/02GK103027667SQ20111031683
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者王穎, 郭松 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司