一种胎心率确定方法、装置设备及介质与流程

本发明涉及信号处理，特别涉及一种胎心率确定方法、装置设备及介质。

背景技术：

1、胎心仪主要是家用，主要对胎心率，胎动进行检测。胎心率是指胎儿的心率，是未分娩胎儿在母亲子宫内的心跳，胎心率可以有效地提示胎儿的健康状况，如胎心率过高或过低，都可以用于诊断胎儿窘迫，缺氧等。所以，胎心率值计算的准确性意义重大，错误的胎心率值会导致错误的胎儿状态评估，甚至导致严重后果。

2、已有的胎心率计算方法，主要有两种。一种是阈值检测法，设定一个阈值，将超出阈值的数据认为是胎心跳，连续检测多个胎心跳，从中计算胎心率。另一种是时频分析法，将胎心原始信号进行小波变换得到时频图，将时频图进一步转化为能量图，从能量图上各峰值间隔计算胎心率。

3、但是，胎儿在母体内环境复杂，受母体血流，呼吸，羊水及胎动影响，胎监和胎心仪设备中，采集到的多普勒胎心信号中往往包含大量的干扰信号，导致真正的胎心信号信噪比较低。

4、面对该信号，使用阈值检测法时无法确定合理的阈值，进而导致胎心率计算不准确，甚至无法计算出胎心率。时频分析法虽然具有较好的抗干扰能力，但由于需要进行时频转换，计算量较大，对硬件性能要求较高，实用性较差。另外当心脏收缩和舒张多普勒信号相似时，现有方法会导致心率值加倍；当采集到的心跳多普勒信号节律性强弱变化时，现有方法会导致心率值减半。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种胎心率确定方法、装置设备及介质，能够从包含噪声信号的胎心信号中，准确的计算真实胎心率，使胎心率计算过程抗干扰能力强，计算精度高，同时计算量比较小，对硬件性能要求较低，实用性强。其具体方案如下：

2、第一方面，本技术公开了一种胎心率确定方法，包括：

3、对经过预处理的多普勒胎心信号按照预设自相关计算规则进行数据自相关计算，以得到所述多普勒胎心信号的各个分段周期的计算结果；

4、确定各所述分段周期的预设数量个的过零波峰值，以得到备选周期峰值点，并按照预设峰值点筛选规则从各所述分段周期的所述备选周期峰值点中各选择一个备选周期峰值点作为各所述分段周期的目标周期峰值点；按照预设搜索宽度搜索各所述分段周期是否存在峰值点，若存在，则将搜索到的各所述分段周期的峰值点和对应的所述目标周期峰值点作为周期r点；

5、利用所述周期r点、所述周期r点的位置值、所述分段周期的周期r点数量进行胎心率计算，以得到各所述分段周期的待评估胎心率计算值；

6、按照不同的所述周期r点数量对应的目标胎心率评判规则分别对各所述分段周期的所述待评估胎心率计算值进行准确度评判，以得到通过准确度评判的目标胎心率；

7、按照预设心率值调整规则且根据时间顺序对所述目标胎心率选择进行加倍输出、减半输出、直接输出的输出操作，以得到调整后目标胎心率形成的胎心率曲线。

8、可选的，所述对经过预处理的多普勒胎心信号按照预设自相关计算规则进行数据自相关计算之前，还包括：

9、按照预设采样频率采集初始多普勒胎心信号，并对所述初始多普勒胎心信号进行降频处理，以得到降频处理后的多普勒胎心信号；其中，所述初始多普勒胎心信号包含干扰信号和真实胎心信号。

10、可选的，所述对所述初始多普勒胎心信号进行降频处理，以得到降频处理后的多普勒胎心信号，包括：

11、按照100赫兹的低通滤波条件对所述初始多普勒胎心信号进行低通滤波处理，以得到低通滤波后胎心信号值；对所述低通滤波后胎心信号值依次进行绝对值处理、信号值放大处理，以得到调幅后的多普勒信号值；

12、对所述多普勒信号值进行5赫兹的低通滤波，以得到所述多普勒信号值的包络信号；

13、对所述包络信号依次进行降频采样处理、0.5赫兹的高通滤波处理，以得到降频处理后的多普勒胎心信号。

14、可选的，所述对经过预处理的多普勒胎心信号按照预设自相关计算规则进行数据自相关计算，以得到所述多普勒胎心信号的各个分段周期的计算结果，包括：

15、设置包含每秒一次的数据自相关计算频率、4秒长度的分段周期的预设自相关计算规则；

16、通过并按照所述预设自相关计算规则对经过预处理的多普勒胎心信号进行数据自相关计算，以得到所述多普勒胎心信号的各个分段周期的计算结果；其中，表示计算结果，表示经过预处理的多普勒胎心信号，表示4秒长度的分段周期中的采样点数，m表示自相关间隔，且最大值为。

17、可选的，所述确定各所述分段周期的预设数量个的过零波峰值，以得到备选周期峰值点，并按照预设峰值点筛选规则从各所述分段周期的所述备选周期峰值点中各选择一个备选周期峰值点作为各所述分段周期的目标周期峰值点；按照预设搜索宽度搜索各所述分段周期是否存在峰值点，若存在，则将搜索到的各所述分段周期的峰值点和对应的所述目标周期峰值点作为周期r点，包括：

18、确定各所述分段周期的3个的过零波峰值，以得到备选周期峰值点；

19、将各所述分段周期的3个备选周期峰值点按照时间先后顺序排列，以得到第一备选峰值点、第二备选峰值点和第三备选峰值点；

20、当所述第一备选峰值点和所述第二备选峰值点均小于所述第三备选峰值点的一半峰值，则将第三备选峰值点作为当前分段周期的目标周期峰值点；

21、当所述第一备选峰值点大于所述第二备选峰值点的一半峰值，则将所述第一备选峰值点作为当前分段周期的目标周期峰值点；

22、当所述第一备选峰值点小于所述第二备选峰值点的一半峰值，则将所述第二备选峰值点作为当前分段周期的目标周期峰值点；

23、将各所述分段周期中的所述目标周期峰值点的位置的四分之一作为所在分段周期的预设搜索宽度，以便根据所述预设搜索宽度分别搜索各所述分段周期是否存在峰值点，若存在，则将搜索到的各所述分段周期的峰值点和对应的所述目标周期峰值点作为周期r点。

24、可选的，所述按照不同的所述周期r点数量对应的目标胎心率评判规则分别对各所述分段周期的所述待评估胎心率计算值进行准确度评判，以得到通过准确度评判的目标胎心率，包括：

25、设置所述周期r点数量为6且周期r点最小值大于最大值的二分之一的第一胎心率评判规则；

26、设置所述周期r点数量为5、周期r点最小值大于最大值的二分之一且胎心率小于190bpm的第二胎心率评判规则；

27、设置所述周期r点数量为4、周期r点最小值大于最大值的二分之一且胎心率小于160bpm的第三胎心率评判规则；

28、设置所述周期r点数量为3、周期r点最小值大于最大值的二分之一且胎心率小于130bpm的第四胎心率评判规则；

29、设置所述周期r点数量为2、周期r点最小值大于最大值的二分之一且胎心率小于100bpm的第五胎心率评判规则；

30、设置所述周期r点数量为1、周期r点值大于数据自相关运算后第一备选峰值点的二分之一，且胎心率小于70bpm的第六胎心率评判规则；

31、基于所述第一胎心率评判规则、所述第二胎心率评判规则、所述第三胎心率评判规则、所述第四胎心率评判规则、所述第五胎心率评判规则、所述第六胎心率评判规则构建预设胎心率评判规则；

32、基于各所述分段周期的所述周期r点数量从所述预设胎心率评判规则中确定对应的目标胎心率评判规则、并按照所述目标胎心率评判规则对所述待评估胎心率计算值进行准确度评判，以得到携带准确标签的目标胎心率。

33、可选的，所述按照预设心率值调整规则且根据时间顺序对所述目标胎心率选择进行加倍输出、减半输出、直接输出的输出操作，以得到调整后目标胎心率形成的胎心率曲线之前，还包括：

34、按照准确长度统计规则将携带准确标签的所述目标胎心率进行连续准确和连续不准确的长度统计，以分别得到连续准确胎心率长度和连续不准确胎心率长度；

35、设置当连续准确胎心率长度大于4秒，则输出当前目标胎心率的第一心率值调整规则；

36、设置当连续准确胎心率长度大于2秒、当前目标胎心率值大于120bpm且小于160bpm，则输出当前目标心率值的第二心率值调整规则；

37、设置当连续准确胎心率长度大于0秒且上一秒无心率值，则输出当前目标心率值的第三心率值调整规则；

38、设置当当前目标心率值与上一秒目标心率值相差小于4bpm，则输出当前目标心率值的第四心率值调整规则；

39、设置当当前目标心率值的二分之一与上一秒目标心率值相差小于4bpm，则输出当前目标心率减半值的第五心率值调整规则；

40、设置当当前目标心率值的二倍与上一秒目标心率值相差小于4bpm，则输出当前目标心率加倍值的第六心率值调整规则；

41、设置当连续不准确胎心率长度大于5秒，则禁止输出当前目标心率值的第七心率值调整规则；

42、基于所述第一心率值调整规则、所述第二心率值调整规则、所述第三心率值调整规则、所述第四心率值调整规则、所述第五心率值调整规则、所述第六心率值调整规则、所述第七心率值调整规则构建预设心率值调整规则。

43、第二方面，本技术公开了一种胎心率确定装置，包括：

44、自相关计算模块，用于对经过预处理的多普勒胎心信号按照预设自相关计算规则进行数据自相关计算，以得到所述多普勒胎心信号的各个分段周期的计算结果；

45、点确定模块，用于确定各所述分段周期的预设数量个的过零波峰值，以得到备选周期峰值点，并按照预设峰值点筛选规则从各所述分段周期的所述备选周期峰值点中各选择一个备选周期峰值点作为各所述分段周期的目标周期峰值点；按照预设搜索宽度搜索各所述分段周期是否存在峰值点，若存在，则将搜索到的各所述分段周期的峰值点和对应的所述目标周期峰值点作为周期r点；

46、胎心率计算模块，用于利用所述周期r点、所述周期r点的位置值、所述分段周期的周期r点数量进行胎心率计算，以得到各所述分段周期的待评估胎心率计算值；

47、胎心率评估模块，用于按照不同的所述周期r点数量对应的目标胎心率评判规则分别对各所述分段周期的所述待评估胎心率计算值进行准确度评判，以得到通过准确度评判的目标胎心率；

48、曲线绘制模块，用于按照预设心率值调整规则且根据时间顺序对所述目标胎心率选择进行加倍输出、减半输出、直接输出的输出操作，以得到调整后目标胎心率形成的胎心率曲线。

49、第三方面，本技术公开了一种电子设备，包括：

50、存储器，用于保存计算机程序；

51、处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述公开的胎心率确定方法的步骤。

52、第四方面，本技术公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的胎心率确定方法的步骤。

53、可见，本技术公开了一种胎心率确定方法，包括：对经过预处理的多普勒胎心信号按照预设自相关计算规则进行数据自相关计算，以得到所述多普勒胎心信号的各个分段周期的计算结果；确定各所述分段周期的预设数量个的过零波峰值，以得到备选周期峰值点，并按照预设峰值点筛选规则从各所述分段周期的所述备选周期峰值点中各选择一个备选周期峰值点作为各所述分段周期的目标周期峰值点；按照预设搜索宽度搜索各所述分段周期是否存在峰值点，若存在，则将搜索到的各所述分段周期的峰值点和对应的所述目标周期峰值点作为周期r点；利用所述周期r点、所述周期r点的位置值、所述分段周期的周期r点数量进行胎心率计算，以得到各所述分段周期的待评估胎心率计算值；按照不同的所述周期r点数量对应的目标胎心率评判规则分别对各所述分段周期的所述待评估胎心率计算值进行准确度评判，以得到通过准确度评判的目标胎心率；按照预设心率值调整规则且根据时间顺序对所述目标胎心率选择进行加倍输出、减半输出、直接输出的输出操作，以得到调整后目标胎心率形成的胎心率曲线。由此可见，通过对多普勒胎心信号先进行预处理，得到预处理后的多普勒胎心信号，去除部分噪声信号，减少计算量，这样一来，硬件性能要求低，实用性较高，然后通过进行数据自相关计算，能够得到其自相关计算结果，然后从计算结果中确定各个分段周期中的周期峰值点，通过计算加搜索的方式提高了周期r点确定的准确程度，进一步增强计算待评估胎心率计算值时的抗干扰能力，计算精度高，同时计算量比较小，进一步通过胎心率评判规则进行准确度评判，然后对目标胎心率进行相应的心率调整，有效地解决信号采集过程中的胎心率加倍和减半的问题。