1.算法介紹和實(shí)現(xiàn)

首先來(lái)搞明白，什么是快速中值濾波？

快速中值濾波非常簡(jiǎn)單，就是用過(guò)去連續(xù)N個(gè)數(shù)據(jù)，再對(duì)這N個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序，取排序后的中間那個(gè)數(shù)據(jù)，做為當(dāng)前的輸出，N即為窗口的長(zhǎng)度。

算法實(shí)現(xiàn)：

1.設(shè)置一個(gè)緩存區(qū)1，用來(lái)緩存原始窗口數(shù)據(jù)，長(zhǎng)度為N；再設(shè)置一樣同樣的緩存區(qū)2，用來(lái)放排序后的窗口數(shù)據(jù)

2.輸入信號(hào)到緩存區(qū)1，緩存區(qū)1未滿時(shí)，不斷重復(fù)2過(guò)程，返回0。

3.緩存區(qū)1已滿，復(fù)制全部數(shù)據(jù)到緩存區(qū)2，對(duì)緩存區(qū)2進(jìn)行冒泡排序，返回中值。

4.取出最早進(jìn)入緩沖區(qū)1中數(shù)據(jù)data，在緩存區(qū)2中找到這個(gè)數(shù)據(jù)，直接刪除，找到新數(shù)據(jù)x合適的位置，插入新數(shù)據(jù)x，返回中值，循環(huán)4，直到全部信號(hào)已過(guò)算法。

這里實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，用了一些小技巧，每次新數(shù)據(jù)來(lái)的時(shí)候，不用每次都對(duì)整個(gè)窗口去全部排序，那樣計(jì)算量會(huì)非常大，而是直接刪除掉一個(gè)最早的數(shù)據(jù)，直接把新數(shù)據(jù)插入到合適的位置（這里找位置要想高效也可以用二分法查找），這樣一來(lái)計(jì)算量就非常小。

2.在心電圖ECG上的應(yīng)用

快速中值濾波第一個(gè)應(yīng)用，是用來(lái)處理漂移非常小的ECG心電圖信號(hào)，可以很好的保存波形的特征，基本可以做到無(wú)失真，做法是設(shè)置一個(gè)比較長(zhǎng)的窗（一般為1~2秒采樣的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度），將原始數(shù)據(jù)x輸入到算法中，算法出來(lái)的基本是信號(hào)的直流分量或者頻率超級(jí)低的基線漂移信號(hào)x1，將原始信號(hào)x減去算法得到的信號(hào)x1，即為想要的信號(hào)。

該應(yīng)用的前提是ECG信號(hào)的干擾信號(hào)頻率極低，但在實(shí)際應(yīng)用中，心電圖本身由于阻抗不穩(wěn)定、肌肉緊張、呼吸等原因，都會(huì)導(dǎo)致心電圖有較大的基線漂移，所以該應(yīng)用實(shí)際用的不多。

快速中值濾波第二個(gè)應(yīng)用，不是直接使用算法的輸出結(jié)果，比如該算法能提取基本的基線漂移，我們可以使用這些數(shù)據(jù)來(lái)做一些判斷，比如系統(tǒng)是不是漂移非常嚴(yán)重，或者配合其他算法，對(duì)結(jié)果進(jìn)行二次運(yùn)算，得到最終結(jié)果。

3.評(píng)價(jià)

該算法的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，同時(shí)對(duì)于提取頻率非常低的干擾信號(hào)非常有效，同時(shí)該算法最大的優(yōu)勢(shì)是帶來(lái)的失真度極小，下圖為在實(shí)際項(xiàng)目中使用快速中值濾波濾除基線漂移的效果：

圖3 快速中值濾波濾基線漂移

可以看出，使用快速中值濾波濾基線漂移，出來(lái)的心電圖ECG還是很容易漂移，但是很好的保留了信號(hào)的特征值，所以快速中值濾波適合處理提取頻率非常低的干擾信號(hào)，或者對(duì)系統(tǒng)漂移情況進(jìn)行快速判斷。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的快速中值滤波在心电图ECG中的应用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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