[发明专利]一种基于MODWT及中值滤波的PPG信号实时去噪方法

权利要求书

1.一种基于MODWT及中值滤波的PPG信号实时去噪方法，包括：a)采集PPG信号，根据实时分析要求确定PPG信号分析参数，对PPG信号进行分段处理；b)对去均值后分段PPG信号进行MODWT，得到高频滤波后的分段PPG信号；c)对高频滤波后的分段PPG信号进行中值滤波，去除基线漂移；d)衔接分段信号，其特征在于：所述a)采集PPG信号，根据实时分析要求确定PPG信号分析实时参数，对PPG信号进行分段处理方法为：

步骤1：采用光电容积脉搏波描记法采集PPG信号，采样频率为100Hz，以1秒、3秒、5秒、10秒作为分析时长分别进行分析测试，基于测试结果，根据实时分析要求，对PPG信号进行分段处理；

步骤2：计算分段PPG信号幅值平均值，在分段信号幅值的基础上减去该均值，所述计算分段PPG信号幅值平均值mean(X₀)：

其中设原始分段信号长度为N，各采样点幅值为X₀(i)，i＝1,2,3,……N；

所述b)对去均值后分段PPG信号进行MODWT，得到高频滤波后的分段PPG信号方法为：

步骤1：基于采样频率及PPG信号特征对分段信号进行MODWT；

步骤2：基于PPG信号特征，去除干扰频带，选定空间滤波频带；

步骤3：基于滤波方法和滤波方式确定自适应阈值，分频带进行滤波，所述滤波方法为固定阈值、极值阈值、无偏风险估计阈值及启发式阈值方法，设阈值为xlim，信号长度为N，对某分割频带信号X，由中位数(median)绝对偏差(MAD)计算得其均方根σ；

MAD＝median(|X-median(X)|

σ＝1.4826×MAD

基于PPG信号分析测试结果，选择固定阈值的计算方法，此时，阈值为：

所述滤波方式为硬阈值、软阈值方式，基于PPG信号分析测试结果，选择软阈值方式：当细节信号的绝对值小于给定阈值时，令其为0，否则，令其减去阈值，符号与原始细节信号该处保持一致；

所述d)衔接分段信号方法为：

步骤1：添加分段PPG信号原始幅值平均值；将滤波后的分段PPG信号加上保存的原始幅值平均值mean(X₀)；

步骤2：以1秒延迟作为代价，每次只取滤波后3秒中间1秒数据，去除重叠量，消除衔接处顿挫、切迹。

2.根据权利要求1所述的基于MODWT及中值滤波的PPG信号实时去噪方法，其特征在于：所述c)对高频滤波后的分段PPG信号进行中值滤波，去除基线漂移方法为：

步骤1：根据PPG信号特征，选择中值滤波参数；

步骤2：获得分段PPG信号基线，去除该基线。