及擬合的先后順序，以 達到更好的定位效果。
[0080] 當檢測到P波左、右拐點位置幾、JR，即P波粗略或初始的起止點，為本步驟中的 分段提供了優(yōu)質(zhì)的界定標準，間接解決了擬合段難定義的問題。同時為更好的取代切線法， 本步驟中采用分段式的直線擬合，根據(jù)擬合直線的交點，確定P波的起止點。
[0081] 由于在本發(fā)明中聯(lián)合使用步驟S14和步驟S15,可以有效改善檢測到的P波起止 點外擴的問題，尤其是P波寬大、低平時的外擴問題。這是由于當信號起點附近有噪聲時， 經(jīng)過濾波、平滑處理后，雖然能夠讓信號變得光滑，但卻使得起點附近的斜率變化不明顯，P 波起點附近的信號幅度呈緩慢延拓式的漸進增長，間接地造成了P波起止點的外擴。此時， 在濾波信號上定位到的P波起點必然不夠準確。而在本發(fā)明中，采用上述步驟S14和步驟 S15的組合方法可以有效改善此問題。
[0082] 如圖4所示，圖4給出了一種情況下分段直線擬合出的P波起點的大致情況。由 于P波起點附近有噪聲，低通濾波信號的幅度在起點附近緩慢上升，真實的P波起點已經(jīng)被 掩藏起來；在第一心電信號Sp ^iwpass上通過直線擬合基線段（擬合段1)和P波上升支的半 腰段（擬合段2)，二者交叉點即為真實的P波起點位置。
[0083] 與P波起點一樣，P波終點（或止點）同樣是通過上述方法確定的。上述P波的 起點和止點，合起來成為P波的起止點。
[0084] 如圖2所示，在本實施例中，一種較佳的取得QRS波的初始起點的流程包括如下步 驟：
[0085] 步驟S21對經(jīng)過預處理的心電信號進行帶通濾波：在本步驟中，對上述經(jīng)過預處 理的心電信號Ssciurae進行帶通濾波，濾波的頻帶寬度設置在0~49Hz之間，可以有效排除基 線漂移、工頻干擾、高頻噪聲的影響。
[0086] 步驟S22對通過帶通濾波后的信號進行差分濾波：在本步驟中，對經(jīng)過上述帶通 濾波后的帶通信號進行差分濾波，削弱信號中斜率較小的P/T波。
[0087] 步驟S23對差分濾波后的差分信號進行平方和積分，得到積分方波信號：對上述 步驟中輸出的差分信號進行平方、積分兩個操作，消除毛刺噪聲，提取出差分信號的包絡， 形成積分方波信號Sj。
[0088] 步驟S24本步驟包括了圖2中虛線框中的幾個較小的步驟，這幾個步驟實現(xiàn)了QRS 波峰值的查找。這些步驟始于在上述步驟得到的積分方波信號中檢測其一個信號點的信號 幅值，由于上述經(jīng)過預處理的心電信號是數(shù)字信號，因而該信號是一個離散的信號，該信號 在時間軸上是一系列離散的點構(gòu)成的（其自變量是離散的點）。所以，當該信號經(jīng)過一系列 處理后，得到的積分方波信號也仍然是離散的。在上述檢測信號幅度的步驟中，就是檢測一 個時間軸上的點的幅值，當其信號幅值大于設定的幅度閾值時，判斷該點為QRS波峰；當上 述信號幅值不大于上述設定的閾值時，則認為該點并不是QRS波峰，于是轉(zhuǎn)到該積分方波 信號的下一個點，再次重復步驟S24中的上述步驟（即對構(gòu)成上述經(jīng)過預處理的心電信號 的序列中的下一個點進行處理），直到查找到上述QRS波峰。當找到上述QRS波峰后，并在 經(jīng)過預處理的心電信號的對應區(qū)域查找極值，作為QRS的波峰值點；
[0089] 步驟S25使用幅度閾值法得到QRS波的初始起始點：在本步驟中，在上述經(jīng)過預處 理的心電信號Ssciura上，從上述的QRS波峰值點開始，向左（即指向信號較早開始采集的方 向）檢測，當幅度小于所設定的閾值時，則認為找到了QRS波的初始起點位置QRScint3
[0090] 如圖3所示，在本實施例中，一種較佳的確定P波峰值位置的流程包括如下步驟：
[0091] 步驟S31確定P波檢測窗口 ：在本步驟中，使用上述步驟中得到的QRS波形的初始 起點位置，計算得到P波檢測窗口。例如，采用現(xiàn)有技術(shù)中的利用心率和其他一些經(jīng)驗系數(shù) 確定P波檢測窗口的長度的方法，以QRS波起點開始，向左延伸該長度段為P波檢測窗口。
[0092] 步驟S32對經(jīng)過預處理的心電信號進行低通濾波得到第一心電信號：在本步驟 中，對于預處理后的心電信號進行低通濾波，得到第一心電信號；對Ssciura信號進行低通濾 波處理，以進一步降低QRS波、以及高頻噪聲。其中，一種較佳的實施方式是采用兩個8點 平均濾波器級聯(lián)的方式實現(xiàn)該低通濾波，不僅可以很好的達到預期效果，而且運算量較小， 易實現(xiàn)。本步驟計算所得的第一心電信號Sp ^iwpass，一個主要的用途是用于下一步驟中小波 分解的輸入。
[0093] 步驟S33對第一心電信號進行小波分解：在本步驟中，以上述第一心電信號作為 輸入信號，進行二次樣條小波分解，并得到經(jīng)過小波分解后的第四層高頻分量信號；由于信 號經(jīng)過二次樣條小波分解后，其高頻分量信號上的一對模極值，必然對應著該原信號上的 一個極大值。而在小波變換的第四層信號上，P波能量最為豐富。因此在本步驟中對Sp^iwpass 進行二次樣條小波變換后，選取其第四層的高頻分量信號Sf作為下一步驟中的輸入信號。
[0094] 步驟S34對分解后得到的信號進行平滑濾波：在本步驟中，對上一步驟中得到的 進行平滑濾波，獲取平滑后的信號sr。由于沒f信號上仍存在毛刺噪聲，不利于極值的檢 測，因此需要在檢測前對其進行平滑處理。在本實施例中，本步驟中的平滑方式可以采用現(xiàn) 有的任何方式，包括提取包絡，多點取平均平滑、低通濾波等等；但一個較佳的實施情況是 采用5點取平均值平滑，該方法簡單易實現(xiàn)，且運算量小。
[0095] 步驟S35在P波檢測窗口內(nèi)檢測極值，并在第一心電信號上得到P波峰值位置：在 本步驟中，在上述P波檢測窗口內(nèi)搜索所述經(jīng)過平滑濾波和去毛刺處理的第四層高頻分量 信號的極值，確認為有效極值后，在上述第一心電信號的極值對之間查找并得到P波峰值 位置。也就是說，在檢測窗口內(nèi)搜索極值，根據(jù)極值出現(xiàn)的位置、方向、斜率、間隔等信息，確 認有效的極值對，并在第一心電信號Sp ^iwpass信號上的極值對之間檢測P波峰值位置。
[0096] 如圖5所示，本發(fā)明中還涉及一種實現(xiàn)上述方法的裝置，該裝置包括心電信號預 處理模塊51、QRS波形初始起點取得模塊52、P波峰值位置取得模塊53、拐點位置取得模塊 54和P波起始點確定模塊55。這些模塊均是實現(xiàn)上述方法中各步驟的代碼集合。如果由 取得生理信號并處理該信號的角度來看，取得的信號是按照上述模塊編號的順序逐個通過 上述模塊的。也就是說，由圖5中來看，信號是由位于該圖頂部的模塊向位于該圖底部的模 塊流動的，當然，在經(jīng)過任何一個模塊時，信號均會被按照設定的步驟處理，得到設計的結(jié) 果或數(shù)據(jù)，用于下一個模塊的信號處理。
[0097] 在本實施例中，心電信號預處理模塊51用于采集并取得心電信號，對得到的心電 信號進行預處理；QRS波形初始起點取得模塊52用于在上述經(jīng)過預處理后的心電信號中取 得其QRS波形的初始起點位置；P波峰值位置取得模塊53用于使用得到的QRS波形的初始 起點位置，計算得到P波檢測窗口；對于預處理后的心電信號進行低通濾波，得到第一心電 信號；使用上述得到的P波檢測窗口在所述第一心電信號上查找得到P波的峰值位置；拐 點位置取得模塊54用于在上述第一心電信號中，依據(jù)所述得到的P波峰值位置，利用差分 幅度閾值得到所述P波峰值兩側(cè)的拐點；P波起始點確定模塊55用于在所述第一心電信號 中，依據(jù)上述步驟中得到拐點位置，分別將兩個拐點和所述P波峰值位置之間的波形分為 多段，分別對基線和每段波形進行直線擬合，分別在所述P波峰值兩側(cè)選擇擬合得到直線 中選擇其斜率絕對值最大的與基線段的交點作為P波的起止點；所述基線段是對不包括所 述兩個拐點之間波形的第一心電信號波形的基線的擬合直線。其中，所述P波起始點確定 模塊中，任意一個拐點和P波峰值位置之間的波形至少被分為該P波峰值的中值所在的半 腰段和由該拐點到所述半腰段之間的起點段。
[0098] 雖然圖5中并未示出，但是，在本實施例中，上述心電信號預處理模塊51中可以進 一步包括心電信號取得單元和數(shù)字濾波單元。其中，心電信號取得單元用于將采集到的模 擬信號進行模擬濾波，并將模擬濾波后的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，得到心電信號；而數(shù)字濾波 單元用于對得到的心電信號進行數(shù)字高通濾波和數(shù)字低通濾波；
[0099] 同樣地，QRS波形初始起點取得模塊52中也可以進一步包括帶通濾波單元、積分 方波信號取得單元、QRS波峰查找單元和初始起始位置判斷單元。其中，帶通濾波單元用于 對經(jīng)過預處理后的心電信號進行其通過頻段為0-49HZ的帶通濾波；積分方波信號取得單 元用于對經(jīng)過上述帶通濾波的信號進行差分濾波，并對得到的差分信息進行平方和積分運 算，提取出該差分信號的包絡，得到積分方波信號；QRS波峰查找單元用于在得到的積分方 波信號中檢測其信號幅值，當其信號幅值大于設定的幅度閾值時，判斷為QRS波峰；并在經(jīng) 過預處理的心電信號的對應區(qū)域查找極值，作為QRS的波峰值點；初始起始位置判斷單元 用于在經(jīng)過預處理的心電信號上，由其QRS的波峰值點向左檢測其波形幅值，當檢測到波 形幅值小于設定的幅度閾值時，判斷查找到QRS峰值的初始起點位置。