1.算法介紹和實現(xiàn)

首先來搞明白，什么是快速中值濾波？

快速中值濾波非常簡單，就是用過去連續(xù)N個數(shù)據(jù)，再對這N個數(shù)據(jù)進行排序，取排序后的中間那個數(shù)據(jù)，做為當前的輸出，N即為窗口的長度。

算法實現(xiàn)：

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

2.輸入信號到緩存區(qū)1，緩存區(qū)1未滿時，不斷重復2過程，返回0。

3.緩存區(qū)1已滿，復制全部數(shù)據(jù)到緩存區(qū)2，對緩存區(qū)2進行冒泡排序，返回中值。

4.取出最早進入緩沖區(qū)1中數(shù)據(jù)data，在緩存區(qū)2中找到這個數(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，直到全部信號已過算法。

這里實現(xiàn)的時候，用了一些小技巧，每次新數(shù)據(jù)來的時候，不用每次都對整個窗口去全部排序，那樣計算量會非常大，而是直接刪除掉一個最早的數(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），這樣一來計算量就非常小。

2.在心電圖ECG上的應(yīng)用

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

該應(yīng)用的前提是ECG信號的干擾信號頻率極低，但在實際應(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，都會導致心電圖有較大的基線漂移，所以該應(yīng)用實際用的不多。

快速中值濾波第二個應(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)來做一些判斷，比如系統(tǒng)是不是漂移非常嚴重，或者配合其他算法，對結(jié)果進行二次運算，得到最終結(jié)果。

3.評價

該算法的特點是簡單，運算量小，同時對于提取頻率非常低的干擾信號非常有效，同時該算法最大的優(yōu)勢是帶來的失真度極小，下圖為在實際項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，出來的心電圖ECG還是很容易漂移，但是很好的保留了信號的特征值，所以快速中值濾波適合處理提取頻率非常低的干擾信號，或者對系統(tǒng)漂移情況進行快速判斷。

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中的应用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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