сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Комплексная методика вейвлет-фильтрации сигнала пульсовой волны
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-12-62-67
Аннотация
Рассмотрена актуальная в кардиологической диагностике проблема цифровой фильтрации сигнала пульсовой волны, на которую воздействуют различные физиологические помехи, такие как дрейф изолинии и артефакты движения. Разработана комплексная методика вейвлет-фильтрации сигнала пульсовой волны, позволяющая устранить дрейф изолинии и артефакты движения, искажающие форму биосигнала. Предложенная методика основана на кратномасштабном вейвлет-разложении биосигнала по ортогональным вейвлетам Добеши. В методику включены последовательные процедуры цифровой обработки сигнала пульсовой волны: кратномасштабное вейвлет-преобразование; модификация детализирующих коэффициентов вейвлет-разложения на основе пороговой обработки; восстановление сигнала пульсовой волны на основе исходных коэффициентов аппроксимации и модифицированных детализирующих коэффициентов с помощью обратного вейвлет-преобразования. Проведён сравнительный анализ предложенной методики и существующих подходов к фильтрации пульсовых волн – фильтрация скользящего среднего, медианная и полосовая частотная фильтрации. Для получения количественных характеристик оценки эффективности фильтрации использовано имитационное моделирование пульсовой волны с помехами различных интенсивности и природы. Высокое качество фильтрации сигнала пульсовой волны с применением разработанной методики на основе кратномасштабных вейвлет-преобразований может служить надёжной основой для разработки высокоэффективных алгоритмов и аппаратно-программных комплексов кардиологической диагностики.
Об авторе
А. А. Федотов
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева
Россия
Россия
Александр Александрович Федотов
Самара
Список литературы
1. Allen J., Physiological Measurement, 2007, vol. 28, pp. 1–39. https://doi.org/10.1088/0967-3334/28/3/R01
2. Федотов А. А., Акулов С. А. Измерительные преобразователи биомедицинских сигналов систем клинического мониторинга. М.: Радио и Связь, 2013. 248 с.
3. Калакутский Л. И., Манелис Э. С. Аппаратура и методы клинического мониторинга. М.: Высшая школа, 2004. 156 с.
4. Strang G., Nguyen T., Wavelets and Filters Banks, WellesleyCambridge-Press, 1996, 490 p.
5. Donoho D. L., IEEE Transactions on Information Theory, 1995, vol. 41, no. 3, pp. 613–627. https://doi.org/10.1109/18.382009
6. Xu L., Zhang D., Wang K., IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2005, vol. 52, no. 11, pp. 1973–1975. https://doi.org/10.1109/TBME.2005.856296
7. Wang K. Q., Xu L. S., Wang L., Li Z. G., Li Y. Z., Computers in Cardiology, 2005, vol. 30, pp. 605−608. https://doi.org/10.1109/CIC.2003.1291228
8. Fu T. H., Liu S. H., Tang K. T., Heart rate extraction from photoplethysmogram waveform using wavelet multiresolution analysis, Journal of Medical and Biological Engineering, 2008, vol. 28, no. 4, pp. 229–232.
9. McSharry P. E., Cliff ord G. D., Proceedings of the SPIE, 2004, vol. 5467, pp. 290–301. https://doi.org/10.1117/12.544525
10. Han H., Kim M. J., Kim J., Proceedings of the 29th Annual International Conference of the IEEE EMBS, 2007, pp. 1538– 1541. https://doi.org/10.1109/IEMBS.2007.4352596
Рецензия
Для цитирования:
Федотов А.А. Комплексная методика вейвлет-фильтрации сигнала пульсовой волны. Izmeritelʹnaya Tekhnika. 2021;(12):62-67. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-12-62-67
For citation:
Fedotov A.A. Complex technique for wavelet filtering of pulse wave signal. Izmeritel`naya Tekhnika. 2021;(12):62-67. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2021-12-62-67
Просмотров:
91
Послать статью по эл. почте 