一種血栓彈力圖儀自適應信號處理算法的製作方法

2023-12-01 02:09:16

本發明涉及一種血栓彈力圖儀自適應信號處理算法的實現。

背景技術：

針對凝血周期信號的處理，傳統方法有滑動濾波將信號內的噪聲幹擾濾除。由於凝血周期信號為一個帶寬範圍內中某一頻率(不同檢測類型或不同檢測物質時會選擇其中某一固定頻率)，針對上述信號特性，雖然滑動濾波不會受到不同頻率的影響，但其只能針對較小的突變噪聲效果明顯，對於長時間的噪聲無能為力，噪聲幹擾比較大時，會導致信號失真，從而影響下一步的凝血曲線提取，嚴重的導致凝血參數計算錯誤，提供錯誤的診斷信息。本發明針對上述使用頻率為一範圍的凝血周期信號，提出自適應性濾波器，原理為自適應識別當前用戶使用的頻率，進行相對應的固定係數的濾波器。針對頻率可調的信號，再疊加不同使用環境的各種噪聲源引入的不同特徵的噪聲幹擾信號，實時識別頻率值，再判斷噪聲幹擾是否存在，量化噪聲幹擾等級，必要時進行相關提示。

經過上述處理後的凝血信號，目的是進行下一步的凝血曲線提取。

針對凝血曲線的處理，傳統方法有滑動濾波、曲線擬合法，但兩者均存在不足。滑動濾波對較大的幹擾無法濾除，若進行多次滑動濾波可能導致曲線失真且增加運算開銷。而曲線擬合法相比滑動濾波有了一定的改進，但是得到的凝血曲線會根據血液本身的不同或檢測類型不同而改變形狀，無法更好的確定擬合多項式。所以，本發明設計的凝血曲線平滑算法能夠根據凝血曲線本身特性進行平滑。具體為根據曲線斜率與絕對時間的不同，選擇回歸分析的點數進行平滑。

技術實現要素：

(一)自適應性凝血信號濾波算法

1.算法流程圖如說明書附圖中的圖1所示。

2.程序的執行在獲得ad採集的凝血信號後，首先進行識別信號的頻率，然後通過幹擾識別方法1判斷是否存在幹擾再進行相關處理。

凝血信號的自適應性濾波的步驟如下：

1)滑動獲取一定長度的信號進行緩存；

2)自適應識別信號頻率；

3)識別信號幹擾方法1；

4)選擇相應的固定係數濾波器。

凝血信號幹擾識別方法1的步驟如下：

1)將上述滑動緩存的信號作為參考信號；

2)計算緩存內信號的能量；

3)若能量增長平穩或下降平穩，則判定為非噪聲幹擾存在；若能量突增或突降，則判定為噪聲幹擾存在；

4)根據能力突增或突降的程度進行量化，得到噪聲幹擾程度d1，必要時(d1大於預設幹擾閾值th)提供相應提示。

(二)自適應凝血曲線濾波算法

1.算法流程圖如說明書附圖中的圖2所示。

2.程序的執行在獲得凝血曲線後，首先進行幹擾識別獲得幹擾程度d2，然後再結合曲線實時斜率s與絕對時間t，選擇非線性回歸方法，具體為決定回歸方法中的鄰域大小。凝血曲線的自適應性平滑的步驟如下：

1)滑動獲取一定長度的曲線進行緩存；

2)識別信號幹擾方法2，量化幹擾程度d2；

3)獲取曲線實時斜率s；

4)獲取曲線絕對時間t；

5)結合d2、s、t選擇相對應的回歸分析方法。

上述步驟5中具體的選擇過程如下，其目的是選擇非線性回歸分析的鄰域，此鄰域越大平滑效果越好，但同時會增加內存消耗。本發明在針對非幹擾的情況下，不進行緩存開闢，而對於幹擾的情況視幹擾程度決定，具體決策如下：

1)根據d2、s、t三個變量計算得到參數p；

2)設定2個閾值pth1、pth2；

3)當p小於等於pth1時，非線性回歸分析的鄰域為k1；

4)當p大於pth1小於等於pth2時，非線性回歸分析的鄰域為k2；

5)當p大於pth2時，非線性回歸分析的鄰域為k3。

(三)算法低內存消耗，高運算效率

具體體現在：

1.自適應性凝血信號濾波與自適應凝血曲線濾波算法，都是是以滑動窗的方式進行信號或曲線緩存，只針對存在幹擾的信號進行濾波或平滑處理而非對整個信號或曲線，減少內存消耗的基礎上提高了運算效率。

2.自適應凝血曲線濾波算法在選取非線性回歸分析的鄰域上進行處理，自適應識別幹擾的程度，從而動態選擇鄰域大小。

附圖說明

圖1為自適應性凝血信號濾波算法流程圖。

圖2為自適應凝血曲線濾波算法流程圖。