当前位置: 首页 > news >正文

基于MATLAB的MIT-BIH ECG数据PQRST波定位实现

一、数据读取与预处理

1.1 MIT-BIH数据读取
% 读取头文件信息
header = read_header('100.hea');  % 自定义函数解析.hea文件
fs = header.Fs;                   % 采样率(360Hz)
gain = header.gain(1);            % 增益(200 counts/mV)
zerovalue = header.zerovalue(1);  % 零点偏移% 读取二进制数据
fid = fopen('100.dat','r');
A = fread(fid, [3,inf], 'uint8');
fclose(fid);% 解析212格式数据
M1H = bitshift(A(:,2), -4);
M2H = bitand(A(:,2), 15);
M(:,1) = bitshift(M1H,8) + A(:,1) - (M1H & 128)*256;
M(:,2) = bitshift(M2H,8) + A(:,3) - (M2H & 128)*256;% 转换为电压值
ECG = (M - zerovalue) / gain;
1.2 数据预处理
% 去基线漂移
baseline = movmean(ECG(:,1), 500);
ECG_denoised = ECG(:,1) - baseline;% 差分增强
diff_ecg = diff(ECG_denoised);
smooth_diff = movmean(abs(diff_ecg), 5);

二、差分算法实现R波检测

2.1 动态阈值计算
% 计算差分信号特征
diff_max = movmax(smooth_diff, 10);
diff_min = movmin(smooth_diff, 10);
thresh = 0.6*(diff_max - diff_min) + diff_min;% R波定位
[r_peaks, r_locs] = findpeaks(smooth_diff, 'MinPeakHeight', thresh, ...'MinPeakDistance', round(0.2*fs));
2.2 形态学优化
% 二次微分增强
se = strel('disk',2);
diff_ecg_morph = imclose(imopen(diff_ecg, se), se);% 阈值分割
binary = diff_ecg_morph > 0.4*max(diff_ecg_morph(:));

三、小波变换实现PQRST波定位

3.1 小波分解
% 选择小波基和分解层数
wname = 'db4';
level = 5;
[c,l] = wavedec(ECG_denoised, level, wname);% 提取细节系数
d5 = detcoef(c,l,5);  % 高频细节(5-10Hz)
d4 = detcoef(c,l,4);  % 中频细节(1-5Hz)
3.2 多尺度特征提取
% P波检测(高频细节)
thresh_p = 0.5*max(d5);
p_peaks = findpeaks(d5, 'MinPeakHeight', thresh_p, ...'MinPeakDistance', round(0.05*fs));% T波检测(中频细节)
thresh_t = 0.3*max(d4);
t_peaks = findpeaks(d4, 'MinPeakHeight', thresh_t, ...'MinPeakDistance', round(0.15*fs));

四、波形综合定位算法

4.1 波形关联逻辑
% 建立时间关联矩阵
dt = 0.05;  % 时间窗(50ms)
associations = zeros(length(r_locs),5);for i = 1:length(r_locs)t = r_locs(i)/fs;% P波定位p_idx = find(t - dt <= p_peaks/fs & p_peaks/fs <= t + dt);associations(i,2) = p_peaks(p_idx);% T波定位t_idx = find(t - dt <= t_peaks/fs & t_peaks/fs <= t + dt);associations(i,4) = t_peaks(t_idx);
end
4.2 可视化验证
figure;
plot(ECG_denoised);
hold on;
plot(r_locs/fs, ECG_denoised(r_locs), 'ro', 'MarkerSize', 8);
plot(associations(:,2)/fs, ECG_denoised(associations(:,2)), 'go', 'MarkerSize', 6);
plot(associations(:,4)/fs, ECG_denoised(associations(:,4)), 'bo', 'MarkerSize', 6);
legend('ECG','R波','P波','T波');
xlabel('时间(s)');
ylabel('幅度(mV)');

参考代码 MATLAB读取MIT库的ECG数据程序 www.youwenfan.com/contentcnj/64125.html

五、优化

  1. 并行计算加速

    parfor i = 1:length(r_locs)% 并行处理每个R波关联
    end
    
  2. 自适应阈值调整

    thresh = median(diff_ecg)*1.5;  % 基于中位数的动态阈值
    
  3. 多导联联合分析

    % 同步分析MLII和V1导联
    [p_locs_II, p_locs_V1] = cross_validate_p_wave(r_locs);
    

六、完整代码框架

function [annotations] = locate_pqrst('100.dat')% 数据读取(见第一部分)% 差分检测R波[r_peaks, r_locs] = diff_detect(ECG_denoised);% 小波分解[c,l] = wavedec(ECG_denoised, 5, 'db4');% 多尺度特征提取[p_locs, t_locs] = wavelet_detect(c,l);% 波形关联annotations = associate_waveforms(r_locs, p_locs, t_locs);% 可视化plot_annotations(ECG_denoised, annotations);
end
http://icebutterfly214.com/news/898/

相关文章:

  • 【金融行业案例】基于Vaadin全栈Java框架重构内部系统,全面提升开发效率与用户体验
  • ElasticSearch基本指令
  • 2025信创浪潮下,ITSM 平台选型指南:国产方案如何选对 “运维服务引擎”
  • SQLServer 数字+Null结果会变为 Null,使用ISNULL(Null, 0)函数保底
  • layui动态模板详解
  • 2025 年北京湘菜餐厅最新推荐榜,食材品质与服务体验及市场口碑深度解析
  • 2025年度线材立式注塑机直销厂家TOP3综合榜单:线材立式注塑机/精密立式注塑机/立式转盘注塑机源头厂家精选。
  • 2025年评价高的企业目视化规划最新品牌实力榜品牌
  • 2025年广东中小学网课学习机服务商TOP3权威实力榜单:小学英语学习机/智能ai学生学习机/网课平板学习机服务商精选
  • 2025年口碑好的大型年糕机厂家最新推荐排行榜
  • SQL的查缺补漏 - Irving11
  • 2025年比较好的不锈钢弯管加工高评价厂家推荐榜
  • 2025年热门的注塑脚垫TPE颗粒厂家最新权威实力榜
  • 2025年比较好的不锈钢门管子门优质厂家推荐榜单
  • 模拟赛 R20
  • 2025年正规的制氮机厂家最新TOP实力排行
  • 2025年本地的风机盘管厂家最新实力排行
  • 常见问题解决 --- 此环境变量太大, 此对话框允许将值设置为最长2047个字符”
  • 2025年质量好的nfc标签厂家最新推荐排行榜
  • 2025年度江苏轮椅升降机改装服务TOP3实力厂商推荐:福祉座椅改装/残疾车改装/福祉座椅维修服务精选。
  • 2025年质量好的海水淡化反渗透膜厂家最新权威推荐排行榜
  • The Design of a Practical System for Fault-Tolerant Virtual Machines论文解读
  • 2025年耐用的管式换热器厂家最新权威实力榜
  • 2025年质量好的高强度钢丝绳索具厂家选购指南与推荐
  • [转]使用Nginx代理MinIO的完整指南:实现Web界面与API接口的远程访问
  • 2025年正规的复式楼家用电梯行业内知名厂家排行榜
  • 2025年靠谱的商场定制展柜厂家实力及用户口碑排行榜
  • 2025年优秀的冲压机械手最新TOP品牌厂家排行
  • 2025年热门的校园雕塑厂家推荐及选购参考榜
  • 2025年比较好的冷拔丝厂家推荐及采购参考