一种快速的数学形态学滤波方法及其在脉搏信号处理中的应用

摘要：

针对数学形态学滤波法处理一维信号运算量大的问题,提出一种快速的数学形态学滤波方法.首先,对腐蚀操作进行改进,使其能够用于信号实时处理;然后,将微处理器系统缓存区的数据更新过程与形态学滤波原理相结合,采用滑窗迭代的方式进行运算,减少运算量;进一步,改进平滑滤波,提高滤波结果优化速度.采用实测脉搏信号作为实验数据,结果表明,相比于现有方法,改进后方法保持精度不变,并有效地降低了运算时间(提速70倍以上),基于扁平型和线型结构元素的形态学滤波法具有更快的滤波速度(提速110倍以上),随着结构元素和缓存区长度的增加,所提出方法仍能快速地进行信号处理(对于240 s的数据,耗时小于4.5s),并能用于脉搏信号实时滤波、分割和特征提取(耗时小于45 s).因此,所提出方法有望用于手环、手表等实时性要求较高的智能可穿戴设备.

关键词：快速的形态学滤波、滑窗迭代、改进平滑滤波、脉搏信号实时处理

所属期刊栏目：41

分类号：R318.6;TH77(医用一般科学)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省自然科学基金

在线出版日期：2020-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：253-262