紙質(zhì)心電圖數(shù)字化信息提取的關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、在臨床診斷過(guò)程中,醫(yī)院一直依賴(lài)心電圖作為監(jiān)測(cè)病人心臟電活動(dòng)的儀器。由于紙張易破碎且熱敏紙字跡不穩(wěn)定、易消退,多數(shù)紙質(zhì)心電圖都遭到了不同程度的破壞。而這些紙質(zhì)心電圖是一筆寶貴的財(cái)富,可以建立豐富的病例數(shù)據(jù)庫(kù)、有助于學(xué)者進(jìn)行科研分析、增加醫(yī)生臨床診斷經(jīng)驗(yàn)以及支持在線(xiàn)遠(yuǎn)程診斷等等。因此紙質(zhì)心電圖數(shù)字化信息的提取成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
　　 紙質(zhì)心電圖是由縱橫交錯(cuò)的背景坐標(biāo)網(wǎng)格、打印其上的心電波形曲線(xiàn)、導(dǎo)聯(lián)字符以及定標(biāo)電壓組成。紙質(zhì)心

2、電圖數(shù)字化信息提取不是單純指將紙質(zhì)心電圖通過(guò)掃描儀等設(shè)備轉(zhuǎn)換成圖片保存,而是指通過(guò)一系列的智能處理技術(shù)將紙面上的波形數(shù)據(jù)提取并保存的數(shù)字化過(guò)程。
　　 由于掃描的心電圖像不可避免的會(huì)發(fā)生傾斜,本文首先進(jìn)行了傾斜檢測(cè)與校正。使用抗干擾能力強(qiáng)的Hough變換方法檢測(cè)心電圖紙的邊緣直線(xiàn),從而獲得圖像的傾斜角度,然后基于坐標(biāo)系變換進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正,該方法能有效的將傾斜的心電圖校正。
　　 進(jìn)一步,本文提出一種基于Sobel MCO(

3、MorphologicaI Closed Operation)篩選機(jī)制的改進(jìn)k-means方法用于波形曲線(xiàn)的提取,運(yùn)用聚類(lèi)的思想將屬于同類(lèi)的像素點(diǎn)歸類(lèi),實(shí)現(xiàn)波形曲線(xiàn)和復(fù)雜背景的分離。該方法先使用篩選機(jī)制進(jìn)行預(yù)處理,盡可能多的保留屬于波形曲線(xiàn)的像素點(diǎn),并盡可能多的排除無(wú)用點(diǎn),將保留的像素點(diǎn)集合作為聚類(lèi)對(duì)象。再根據(jù)聚類(lèi)對(duì)象的二維直方圖(灰度-位置)的波峰確定聚類(lèi)中心進(jìn)行k-means迭代聚類(lèi),實(shí)現(xiàn)了波形曲線(xiàn)和復(fù)雜背景的有效分離。該方法提高了

4、提取準(zhǔn)確率,降低了時(shí)間復(fù)雜度。在此基礎(chǔ)上,給出了心電波形數(shù)據(jù)的提取方法,以及背景網(wǎng)格的重建方法。
　　 最后,由于心電波形的醫(yī)療診斷價(jià)值,對(duì)波形數(shù)據(jù)的提取準(zhǔn)確率要求十分高,為有效的評(píng)價(jià)紙質(zhì)心電圖波形數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性,本文提出了一種評(píng)價(jià)策略。該策略充分考慮了心電圖中具有診斷意義的特征參數(shù)點(diǎn),并根據(jù)特征參數(shù)點(diǎn)提出一種相似性度量方法。通過(guò)大量的波形相似性實(shí)驗(yàn)證明,本文方法能更準(zhǔn)確評(píng)價(jià)紙質(zhì)心電圖數(shù)字化后波形數(shù)據(jù)提取的準(zhǔn)確性。