测试技术与应用
一种滤除心磁信号噪声的数学形态滤波方法
胡
摘 要
蓉
蒋式勤
李东林
上海 200092 ）
（同济大学电子与信息工程学院
用通过检测人体心脏磁场信号得到的心磁图来诊断心脏疾病是目前医学界的一种新方法。心磁信号在
测量过程中往往会引入各种噪声, 这将影响对心磁信号的进一步分析和 。因此，去除噪 心磁信号处理中的一 个关键环节。本文采用数学形态滤波方法中的开、闭运算，构造了一种开 - 闭和闭 - 开的平均组合来滤除心磁信号的 噪 通过与自适应滤波方法的比较，仿真结果表明，该方法能取得较好的滤波效果。 关键词 数学形态滤波;心磁信号; 噪 除;结构元素 中图分类号 TB53
A Mathematical Morphological Filtering Approchto Remove The Noise of MCG-signals
Hu Rong , Jiang Shiqin, Li Donglin
(College of Electron and Information Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China)
Abstract In the medical field, the magnetocardiogram (MCGs) is a new way to diagnose the heart diseases. We can get the MCGs by detecting the magnetic field of human heart. During the process of detecting, MCG-signals are often disturbed by noise. The disturbed signals will have effect on the analysis and calculating of MCGs in next step. So removing the noise is the key in processing of MCG-signals. This paper uses a mathematical morphological filtering approach to remove the noise of MCG signals by combining open-closing and close-opening operations. Comparing with the adaptive filter, the simulation results show that the approach is effective. Key words Mathematical morphological filtering; MCG-signals; noise suppressing????structuring element
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引 言
真结果表明，该方法不仅能有效地抑制各种噪声，而 且能够较好地保持心磁信号的几何特征。
心磁信号在测量的过程中，由于仪器本身、外界 环境磁场的干扰，以及测量技术等因素的影响，会引 入各种噪声和干扰。为了保证参数测量、波形识别以 及病情诊断的 '性，必须抑制这些噪 因此，研 究去除心磁信号中的噪声，保持信号固有信息的滤波 方法具有重要的理论意义和实用价值。 目前,人们已经开始用高温超导量子干涉仪(HTSSQUID)测量心磁信号。 当采样频率为1000HZ 时,有人采 用数字式带通滤波或 100H Z 的低通硬件滤波器来进行 信号处理。由于心磁信号与干扰信号的频率相当大的 一部分重叠在一起,如果采用线性滤波器,心磁信号中许 多极有诊断价值的信息可能会被破坏。通过数字仿真 发现, 经过上述滤波的心磁信号会有明显的幅值减小。 国内外已经有不少文献报道了心电图的信号处理 中采用数学形态滤波方法的结果。该方法不仅可以滤 除信号中的噪声，而且能够较好地保留原有的有用信 [3~5] 号 的 特 征 。本文针对心磁场信号的特点，采用数学 形态滤波方法， 构造相应的结构元素， 通过开-闭、 闭开运算的平均组合来滤除心磁信号中的噪 数字仿
收稿日期：2004-09-23 基金资助：上海市自然科学基金资助项目（编号：0 3 Z R 1 4 0 9 2 ） 。
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数学形态滤波器的基本原理

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