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脉搏信号的干扰段检测与质量评估
脉搏信号蕴含丰富生理病理信息，而脉搏检测易受多种因素的影响导致信号质量变差，造成设备误报警。对脉搏信号进行离散符号化处理；运用动态时间扭曲算法（Dynamic Time Warping，DTW）将被测信号与脉搏信号模板进行比对得到干扰段检测阈值，检测脉搏信号中的干扰段；通过分析所得脉搏信号的DTW距离值判断脉搏信号的干扰程度，由干扰程度与信号质量间的关系评估脉搏信号质量等级。采用MIMICⅡ数据库中1055组脉搏信号数据对算法进行训练及检验，并与已有算法比较，结果表明该方法能够准确地识别脉搏信号中的干扰段并能客观地对信号进行质量评估。
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基于ECG频带特征的身份识别
目的:心电图作为活体的生理信号,可以方便的从手指中提取,具备易采集、难复制的特点.因此,本文提出了基于单导联ECG频带特征的身份识别方法.方法:文中首先对单周期ECG进行小波包变换,提取各子带的波形与能量,并将子带能量、ECG波形、子带波形作为分类特征;然后,引入DTW算法确定待测数据与模板之间的ECG波形、子带波形的优匹配距离,同时提取待测数据与模板之间的子带能量比值与差值,为上述参数设置合适阈值并进行身份识别.结果:当测试数据与模板取自同一样本时,同频带的子带能量、ECG波形、子带波形差异较小,所以同一子带能量之比接近于1,同一子带的能量之差与波形的匹配距离接近于0.反之,上述参数差异较大,这为ECG提供了良好的分类特征.结论:将ECG用于身份识别,识别装置的硬件成本低,并且用于识别的信号难以窃取,是一种比较安全的身份识别手段.实验结果表明,相较传统算法,本文提出的方法具有较高识别率,这为ECG身份识别提供了一种新的方法.
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HIFU治疗中基于呼吸和脉搏信号的B超图像配准
目的:超声引导的HIFU治疗系统在临床治疗中,在同一治疗层面上,医生需要移动B超探头对比不同位置的图像定位靶区,本研究提出了一种基于呼吸和脉搏信号的动态B超图像配准方法.方法:根据呼吸和脉搏信号周期出现的特点,探头先运动到理想位置连续采集大概10s的B超图像作为参考图像,同时记录每帧参考图像采集时刻的呼吸和脉搏信号作为参考信号.探头再返回到治疗位置通过DTW算法配准实时的呼吸和脉搏信号,找到配准信号对应的参考图像再补偿B超探头移动导致的图像位移,终实现实时图像与参考图像的配准.结果:在实验中,通过调节B超探头与人体皮肤的距离,找到理想位置采集B超图像和呼吸脉搏信号作为参考数据,再回到治疗位置开始B超图像的配准,配准结果发现该技术具有很高的准确性和稳定性.结论:该技术能有效实现动态B超图像配准,也解决了模糊图像无法配准的难题.
