템플릿 기반 심전도 신호 압축 및 복원 방법
METHOD FOR COMPRESING AND RESTORING OF ELECTROCARDIOGRAM SIGNAL USING TEMPLATE
특허 요약
본 발명은 심전도 신호에 나타나는 대표적인 복수의 심박 단위 신호를 템플릿으로 선정한 후, 압축하려는 심전도 신호의 각 심박 단위 신호에서 미리 지정한 구간을 템플릿의 코드로 표시하여 압축 패킷을 생성하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 및 복원 방법에 관한 것이며, 이를 통해, 압축률, 연산량 및 압축손실율의 제한 조건을 극복하고자 하는 발명이다.
청구항
번호청구항
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서로 다른 파형의 심박 단위 신호를 템플릿으로 선정하고 각각의 템플릿에 코드를 부여한 후, 템플릿을 이용해 심전도 신호를 압축하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법에 있어서, 심전도 신호를 입력받는 신호 입력단계; 심전도 신호로부터 심박 단위 신호를 추출하는 신호 추출단계; 심박 단위 신호를 복수의 구간으로 나누고, 미리 지정한 구간을 템플릿 내의 동일 구간과 상호 비교하여 가장 근접한 템플릿의 코드를 선택한 후, 상기 미리 지정한 구간을 템플릿 코드로 대체한 압축 패킷을 심박 단위 신호별로 생성하는 심전도 신호 압축단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법.

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제 1항에 있어서,상기 심전도 신호 압축단계에서, 상기 미리 지정한 구간은 심박 단위 신호의 PQ구간 및 ST구간임을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법.

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제 2항에 있어서,상기 심전도 신호 압축단계는, 심박 단위 신호별로 압축 패킷을 생성함에 있어, 이전 심박 단위 신호나 아니면 이후 심박 단위 심호와의 RRI(R-R Interval)을 검출하여 압축 패킷에 포함시킴을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법.

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제 3항에 있어서,상기 심전도 신호 압축단계는, 상기 미리 지정한 구간을 제외한 QRS구간을 미리 지정한 압축알고리즘으로 압축함을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법.

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제 4항에 있어서,상기 미리 지정한 압축알고리즘은 다운 샘플링 알고리즘임을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법.

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제 4항에 있어서,상기 템플릿은, 심박 단위 신호 x를 정규화 변환식 로 정규화한 신호이고, 상기 신호 추출단계는, 상기 정규화 변환식으로 심박 단위 신호를 정규화함을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법.

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제 6항에 있어서,상기 신호 입력단계와 상기 신호 추출단계 사이에는, 입력받은 심전도 신호로부터 상기 템플릿을 생성하는 템플릿 생성단계를 실행하며, 상기 템플릿 생성단계는, 최초 심전도 신호를 입력받는 시점부터 미리 설정된 시간 이내에 입력받는 심전도 신호에서 R-peak들을 추출하는 단계; 추출한 R-peak들마다 심박 단위 신호를 추출하여 후보 템플릿을 지정하는 단계;후보 템플릿들을 각각 상기 정규화 변환식으로 정규화하는 단계; 정규화한 후보 탬블릿들 중에 MSE(coef.-1)가 상대적으로 크게 나타나는 후보 템플릿들을 미리 설정한 개수만큼 선택하여 템플릿으로 선정하는 단계;를 포함하여 이루어지며, 상기 MSE 및 coef.는 각각 으로 계산되고, 여기서, n은 샘플 개수, xi 및 yi는 비교하는 후보 템플릿 신호이고, sx 및 sy 는 각각 xi 및 yi 의 표준편차이고, 및 는 각각 xi 및 yi 의 평균임을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법.

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제 1항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 기재된 템플릿 기반 심전도 신호 압축 방법으로 생성한 압축 패킷을 복원하는 템플릿 기반 심전도 신호 복원 방법에 있어서, 압축 패킷을 입력받는 패킷 입력단계; 압축 패킷에 포함된 템플릿 코드를 부여받은 템플릿에서, 상기 미리 지정한 구간의 신호를 추출하는 구간신호 추출단계; 추출한 신호로 템플릿 코드를 대체하여 상기 미리 지정한 구간의 신호를 복원하는 코드구간 복원단계; 상기 미리 지정한 구간을 제외한 구간의 신호가 압축된 신호일 경우 압축을 해제하여 심박 단위 신호를 복원하는 비코드구간 복원단계; 심박 단위 신호를 시간축 상에 이어지는 형태로 복원하여 원신호인 심전도 신호를 복원하는 원신호 복원단계; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 템플릿 기반 심전도 신호 복원 방법.