阅读说明：本技术 汽车方向盘上采集心电缺失r波的修复方法 (repairing method for electrocardio-missing R wave collected on automobile steering wheel ) 是由 丁云锋 于 2019-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车方向盘上采集心电缺失R波的修复方法,在局部缺失的心电数据中尽可能多地实时插入合适的心电R波的方法,对缺失1到2个R波的情况的心电数据进行缺失修复。(the invention discloses a method for repairing electrocardio-missing R waves collected on an automobile steering wheel, which is a method for inserting proper electrocardio-R waves into local missing electrocardio data as much as possible in real time and carrying out missing repair on the electrocardio data missing 1 to 2R waves.)

汽车方向盘上采集心电缺失R波的修复方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车方向盘上采集心电缺失R波的修复方法。

背景技术

在实际开车过程中，用汽车方向盘上的电极采集心电信号时，因为汽车振动比较大，采集中数据缺失的情况时有发生。当缺失心电R 波时，将影响到接下来2～3分钟的数据分析，最终严重影响到对疲劳和心血管疾病的预测。显然，心电数据的局部缺失会严重影响后期数据分析的结果，因此对心电数据进行缺失修复显得尤为重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种汽车方向盘上采集心电缺失R 波的修复方法，对缺失1到2个R波的情况分别给出了详细的修复方案。

为了实现上述技术方案，本发明提供了一种汽车方向盘上采集心电缺失R波的修复方法，首先设过去测量的心电R波为r_j-1，...，r_j-L，当前测定的心电R波为r_j，L为测得的一段正常心电R波的个数(L 取值60～100)，具体对单个心电R波缺失修复步骤如下：

步骤一：判断有无R波缺失，设是用于找到心电R波检测误差的阈值，通常可设置为1500ms，当R波中测量到r_j小于等于时，判定无心电R波缺失，r_j以先进先出方式排队进入心电R波缓冲区中，输出为y＝r_j。

步骤二：当R波中测量到r_j超过时，判定有心电R波缺失。心电R波出现缺失时，输入变量x_j改为数据集：

x_j＝[r_j/2，r_j-1，...，r_j-L] (1)

步骤三：重新计算当前的输入和输出

初始化输入x₀和输出y₀：

其中x_max，x_min分别对应x_j中的最大值，平均值以及最小值；

迭代计算输出的估计值，迭代计算第k个输入x_k和输出y_k的公式为：

y_k＝y_k-1-b_kt_k(k＝1，...，K) (5)

其中w_k和t_k由式(6)和式(7)计算

t_k＝x_k-1w_k(k＝1，...，K) (7)

p_k和b_k由式(8)和式(9)计算：

迭代到k＝K时，输出y_K作为初步估计值；

步骤四：计算误差修正值，假定在连续检测过程中，前j-1个R 波均为正常，当在第j个R波处出现缺失时，则第j个R波与第j-1个 R波之间的修正误差e_j，j-1定义为：

e_j，j-1＝|r_j-r_j-1| (10)

步骤五：对估计输出值校正，得出最终的修复输出y：

y＝y_K+e_j，j-1 (11)

进一步改进在于，对两个心电R波缺失的修复步骤如下：

步骤一：当检测到从第j个心电R波出现缺失，对应的第j个心电R波的修复继续采用单个心电R波缺失的修复方法。

步骤二：当R波中测量到第j+1个r_j+1小于等于阈值时，判定此时无心电R波缺失，r_j+1以先进先出方式排队进入心电R波缓冲区中，输出为y＝r_j+1。

步骤三：当R波中测量到第j+1个r_j+1超过时，判定还有心电R 波缺失，输入变量x_j+1改为改为数据集：

x_j+1＝[r_j/3，r_j-1，...，r_j-L] (12)

步骤四：重新计算当前的输入和输出，当k＝0时，初始化输入x₀和输出y₀，当k＝1，...，K时，迭代计算输出的估计值，当k＝K时，输出y_K作为初步估计值，具体过程与单个心电R波缺失修复方法中的步骤三一致。

步骤四：计算误差修正值，假定在连续检测过程中，前j个R波均为正常。当在第j+1个R波处出现缺失时，则第j+1个R波与第j 个R波之间的修正误差e_j+1，j定义为：

e_j，j-1＝|r_j-r_j-1| (13)

步骤6：对估计输出值校正，得出最终的修复输出y：

y＝y_K+e_j+1，j (14)

本发明的有益效果是：本发明在局部缺失的心电数据中尽可能多地实时***合适的心电R波的方法，对缺失1到2个R波的情况分别给出了详细的修复方案。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例一

根据图1所示，本实施例提供了一种汽车方向盘上采集心电缺失 R波的修复方法，首先设过去测量的心电R波为r_j-1，...，r_j-L，当前测定的心电R波为r_j，L为测得的一段正常心电R波的个数(L取值 60～100)，具体对单个心电R波缺失修复步骤如下：

步骤一：判断有无R波缺失，设是用于找到心电R波检测误差的阈值，通常可设置为1500ms，当R波中测量到r_j小于等于时，判定无心电R波缺失，r_j以先进先出方式排队进入心电R波缓冲区中，输出为y＝r_j。

步骤二：当R波中测量到r_j超过时，判定有心电R波缺失。心电R波出现缺失时，输入变量x_j改为数据集：

x_j＝[r_j/2，r_j-1，...，r_j-L] (1)

步骤三：重新计算当前的输入和输出

初始化输入x₀和输出y₀：

其中x_max，x_min分别对应x_j中的最大值，平均值以及最小值；

迭代计算输出的估计值，迭代计算第k个输入x_k和输出y_k的公式为：

y_k＝y_k-1-b_kt_k(k＝1，...，K) (5)

其中w_k和t_k由式(6)和式(7)计算

t_k＝x_k-1w_k(k＝1，...，K) (7)

p_k和b_k由式(8)和式(9)计算：

迭代到k＝K时，输出y_K作为初步估计值；

步骤四：计算误差修正值，假定在连续检测过程中，前j-1个R 波均为正常，当在第j个R波处出现缺失时，则第j个R波与第j-1个 R波之间的修正误差e_j，j-1定义为：

e_j，j-1＝|r_j-r_j-1| (10)

步骤五：对估计输出值校正，得出最终的修复输出y：

y＝y_K+e_j，j-1 (11)

实施例二

根据图1所示，本实施例提供了一种汽车方向盘上采集心电缺失 R波的修复方法，首先设过去测量的心电R波为r_j-1，...，r_j-L，当前测定的心电R波为r_j，L为测得的一段正常心电R波的个数(L取值 60～100)，具体对两个心电R波缺失的修复步骤如下：

步骤一：当检测到从第j个心电R波出现缺失，对应的第j个心电R波的修复继续采用单个心电R波缺失的修复方法。

步骤二：当R波中测量到第j+1个r_j+1小于等于阈值时，判定此时无心电R波缺失，r_j+1以先进先出方式排队进入心电R波缓冲区中，输出为y＝r_j+1。

步骤三：当R波中测量到第j+1个r_j+1超过时，判定还有心电R 波缺失，输入变量x_j+1改为改为数据集：

x_j+1＝[r_j/3，r_j-1，...，r_j-L] (12)

步骤四：重新计算当前的输入和输出，当k＝0时，初始化输入x₀和输出y₀，当k＝1，...，K时，迭代计算输出的估计值，当k＝K时，输出y_K作为初步估计值，具体过程与单个心电R波缺失修复方法中的步骤三一致。

步骤四：计算误差修正值，假定在连续检测过程中，前j个R波均为正常。当在第j+1个R波处出现缺失时，则第j+1个R波与第j 个R波之间的修正误差e_j+1，j定义为：

e_j，j-1＝|r_j-r_j-1| (13)

步骤6：对估计输出值校正，得出最终的修复输出y：

y＝y_K+e_j+1，j (14)

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。