医学图像处理实验报告.docx
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医学图像处理实验报告
医学信息处理课程设计实验报告
指导老师
姓名
学号
班级
江苏大学电气学院
生物医学工程系
2010-7-9
心电信号RR间期的检测设计
内容：
心电信号RR间期的检测是心电信号分析的重要环节之一。
用MATLAB编程实现求取心电信号RR间期的加窗法、幅值阈值法和基于形态学的检测方法，并比较三种算法。
目的：
通过此设计，进一步加深对心电信号的认识；了解心电信号的P波、QRS波、T波等各个波段特点；掌握求取心电信号RR间期的基本方法；熟悉MATLAB基本编程应用；熟悉典型医学信号处理的流程；提高动手能力，巩固医学信号处理基本知识。
要求：
应用MATLAB的m文件编写程序实现
说明：
给定心电信号数据的采样率为360Hz
心电信号波形分析是心电监护和自动诊断的基础。
图是常规心电图的波形组成和测量示意图。
正常心电图包括：
P波，QRS波，T波等；RR间期是测量心率的方法之一
加窗法测心电rr间期
加窗法是测量RR间期的一种基本方法
一般在正常心电图中，QRS波群的R波峰值最大，因此对于一段给定心电数据，对数据加窗，保证在此窗口内只有一个QRS波，检测其最大值，其对应的时刻就是R波峰值时刻；然后滑动数据采样窗口，计算下一个R波峰值对应的时刻；以此类推，得到n个R波峰值时刻，后次减去前次时间得到n-1个RR间期；最后将n-1个RR间期求平均得到平均RR间期。
加窗法测RR间期的算法简单快速有效，每次加窗的窗口宽度固定。
窗口宽度根据经验值确定，但是对应于动态变化的心电图或者异常心电图，有时候在固定窗口内不能包含完整的QRS波,容易造成R波误测和漏测，增加误检率和漏检率。
注释：
[Y,I]=max（x）
源程序：
clc;clear;
load（'F:
\新建文件夹\'）;
plot（ecg2）;
xlabel（'Caiyangdian'）;
ylabel（'Fuzhi'）;
title（'pictureofECG'）;
width=300;
fori=1:
6;
x=ecg2（（（i-1）*width+1）:
（i*width））;
[Y（i）,R_time（i）]=max（x）;
R_time（i）=R_time（i）+（i-1）*width
end
fori=1:
5;
R_R（i）=R_time（i+1）-R_time（i）;
end
R_R=（R_R
（1）+R_R
（2）+R_R（3）+R_R（4）+R_R（5））/（5*360）;
程序流程图分析
程序结果
幅值阈值法测心电rr间期
幅值阈值法和斜率阈值法也是较常用的测量R波的基本方法。
这里只讲述较为简单的一种：
幅值阈值法。
幅值阈值法的实质：
若一段给定心电信号的最大值为MAX,取幅值为2/3MAX（阈值）的一条直线与心电图信号相交，一般每个QRS波群与其有两个交点，如图示的A点与B点，横坐标是采样点，纵坐标是心电幅值，单位毫伏。
求[A,B]区间对应的心电图幅值最大值，即得到此QRS波的R波波峰值，其对应的时刻就是R波峰值时刻。
若有n对交点，则得到n个R波峰值时刻，后次减去前次时间得到n-1个RR间期；最后将n-1个RR间期求平均得到平均RR间期
方法一
源程序：
clc;clear
load（'F:
\新建文件夹\'）;
[Y,I]=max（ecg2）;
M=*Y;
fori=1:
1800;
ecg2（ecg2<=M）=0;
end
plot（ecg2）;
xlabel（'Caiyangdian'）;
ylabel（'JianfengFuzhi'）;
title（'pictureofECG'）;
j=1;
fori=1:
1799
if（（ecg2（i）==0）&（ecg2（i+1）>0））L（j）=i;
j=j+1;
elseif（（ecg2（i）>0）&（ecg2（i+1）==0））L（j）=i+1;
j=j+1;
end
end
end
j=1;
fori=1:
2:
11;
[Y（j）,I（j）]=max（ecg2（L（i））:
ecg2（L（i+1）））;
I（j）=I（j）+L（i）;
j=j+1;
end
fori=1:
5;
R_R（i）=I（i+1）-I（i）;
end
R_R=（R_R
（1）+R_R
（2）+R_R（3）+R_R（4）+R_R（5））/（5*360）
程序流程图分析
方法二
源程序：
clc;clear
load（'F:
\新建文件夹\'）;
[Y,I]=max（ecg2）;
M=*Y;
fori=1:
1800;
ecg2（ecg2<=M）=0;
end
plot（ecg2）;
xlabel（'Caiyangdian'）;
ylabel（'JianfengFuzhi'）;
title（'pictureofECG'）;
j=1;
fori=1:
1799
if（（ecg2（i）==0）&（ecg2（i+1）>0））L（j）=i;
j=j+1;
elseif（（ecg2（i）>0）&（ecg2（i+1）==0））L（j）=i+1;
j=j+1;
end
end
end
j=1;
fori=1:
2:
11;
I（j）=（L（i）+L（i+1））/2;
j=j+1;
end
fori=1:
5;
R_R（i）=I（i+1）-I（i）;
end
R_R=（R_R
（1）+R_R
（2）+R_R（3）+R_R（4）+R_R（5））/（5*360）
形态学测心电rr间期（基漂）
膨胀算子：
腐蚀算子：
开运算:
源程序：
clc;clear;
load（'F:
\新建文件夹\'）;
ecg=ecg3（1:
1772）;
b=[1,1,1,1,1,1,1,1];
fori=1:
1793;
a=ecg3（i:
i+7）;
c=a+b;
[Y,I]=max（c）;
ecg3（i）=Y;
end
fori=1:
1786;
a=ecg3（i:
i+7）;
c=a-b;
[Y,I]=min（c）;
ecg3（i）=Y;
end
fori=1:
1779;
a=ecg3（i:
i+7）;
c=a-b;
[Y,I]=min（c）;
ecg3（i）=Y;
end
fori=1:
1772;
a=ecg3（i:
i+7）;
c=a+b;
[Y,I]=max（c）;
ecg3（i）=Y;
end
ecg3=ecg3（1:
1772）;
y=ecg-ecg3;
ecg2=y;
[Y,I]=max（ecg2）;
M=*Y;
fori=1:
1772;
ecg2（ecg2<=M）=0;
end
subplot（3,1,1）;
plot（ecg3）,axis（[01800-14]）,title（'pictureofJipiaoECG'）;
subplot（3,1,2）;
plot（y）,axis（[01800-14]）,title（'pictureofECG'）
subplot（3,1,3）;
plot（ecg2）,axis（[01800-14]）,title（'pictureofJianfengECG'）;
j=1;
fori=1:
1771
if（（ecg2（i）==0）&（ecg2（i+1）>0））L（j）=i;
j=j+1;
elseif（（ecg2（i）>0）&（ecg2（i+1）==0））L（j）=i+1;
j=j+1;
end
end
end
j=1;
fori=1:
2:
11;
[Y（j）,I（j）]=max（ecg2（L（i））:
ecg2（L（i+1）））;
I（j）=I（j）+L（i）;
j=j+1;
end
fori=1:
5;
R_R（i）=I（i+1）-I（i）;
end
R_R=（R_R
（1）+R_R
（2）+R_R（3）+R_R（4）+R_R（5））/（5*360）
程序流程图分析
运行结果
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