• 대한전기학회논문지
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• 제35권4호
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• pp.127-135
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• 1986

This paper represents a real time algorithm which improves the some drawbacks in the past methods for detection of the QRS conplexes of ECG signals. In the conventional method we can't detect QRS complex and QRS duration more correctly in case of (1) the contaminated ECG with 60Hz noise, muscle noise. (2) the movement of the baseline for a QRS complex. (3) being abnormal QRS complex with prolonging QRS. Therefore, we have proposed a new algorithm which can detect accurate QRS complex detection in case of the contaminated ECG with 60Hz noise, muscle noise, and movement of baseline for QRS complex. Moreover, in case of prolonging QRS we accomplished to detect not only QRS complex but also a single pulse that has a width proportional to QRS duration. This algorithm which is proposed in our paper in our paper in programmed with 6502 assembly language for real time ECG signal processing.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권4호
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• pp.280-289
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• 2022

In this paper, we present a QRS-complex detection algorithm to calculate an accurate heartbeat and clearly recognize irregular rhythm from ECG signals. The conventional Pan-Tompkins algorithm brings false QRS detection in the derivative when QRS and noise signals have similar instant variation. The proposed algorithm uses amplitude differences in 7 adjacent samples to detect QRS-complex which has the highest amplitude variation. The calculated amplitude is cubed to dominate QRS-complex and the moving average method is applied to diminish the noise signal's amplitude. Finally, a decision rule with a threshold value is applied to detect accurate QRS-complex. The calculated signals with Pan-Tompkins and proposed algorithms were compared by signal-to-noise ratio to evaluate the noise reduction degree. QRS-complex detection performance was confirmed by sensitivity and the positive predictive value(PPV). Normal ECG, muscle noise ECG, PVC, and atrial fibrillation signals were achieved which were measured from an ECG simulator. The signal-to-noise ratio difference between Pan-Tompkins and the proposed algorithm were 8.1, 8.5, 9.6, and 4.7, respectively. All ratio of the proposed algorithm is higher than the Pan-Tompkins values. It indicates that the proposed algorithm is more robust to noise than the Pan-Tompkins algorithm. The Pan-Tompkins algorithm and the proposed algorithm showed similar sensitivity and PPV at most waveforms. However, with a noisy atrial fibrillation signal, the PPV for QRS-complex has different values, 42% for the Pan-Tompkins algorithm and 100% for the proposed algorithm. It means that the proposed algorithm has superiority for QRS-complex detection in a noisy environment.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제16권1호
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• pp.49-56
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• 1995

본 논문은 새로운 QRS comlex의 검출 알고리듬의 설계에 관한 연구로서 전처리 과정에 있어서 2단계의 적응 여파기를 설계하여 효과적인 잡음 제거 능력을 갖는 알고리듬을 제안 하였다. 1단계에서는 배경 잡음을 제거하고 2단계에서는 QRS complex만을 통과시킴으로, 잡음의 변동 뿐만 아니라 QRS comlex의 변화에도 적응 할 수 있게 하였다. 2단계의 적응 여파기는 각각 예측 오차 여과기와 유한 임펄스 응답을 갖는 여과기로 구성된다. 이때, 유한 임펄스 여과기의 계수는 예측 아 여과기의 계수를 이용하였다. MIT/BIT 데이타 베이스 중에서 비교적 잡음이 심한 105번과 108번을 가지고 실험을 한 결과 각각 99.3%와 97.4%의 검출율을 나타내었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.165-174
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• 2000

본 논문에서는 M 채널 필터 뱅크를 이용하여 심전도 자동 진단 시스템에서 매우 중요한 파라미터로 사용되는 QRS complex 검출을 실시하였다. 제안된 알고리즘에서는 심전도 신호를 M개의 균일한 주파수 대역으로 분할(decomposition)하고, 분할된 서브밴드(subband) 신호들 중에서 QRS complex의 에너지 분포가 가장 많이 존재하는 5∼25Hz 영역의 서브밴드 신호들을 선택하여 feature를 계산함으로써 QRS complex 검출을 실시하였다. 제안된 알고리즘의 성능 비교를 위하여 MIT-BIH arrhythmia database를 사용하였으며, sensitivity는 99.82%, positive predictivity는 99.82, 평균 검출율은 99.67%로 기존의 알고리즘에 비해 높은 검출 성능을 나타내었다. 또한 polyphase representation을 이용하여 M 채널 필터 뱅크를 구현한 결과 연산 시간이 단추되어 실시간 검출이 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권2호
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• pp.244-253
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• 2016

ECG 신호에서 QRS군은 매우 중요한 심실의 탈분극 상태 정보를 제공한다. 자동으로 심전도 신호를 분석하기 위해서는 $QRS_{onset}$ 과 $QRS_{offset}$ 에 대한 정확한 정보가 중요하다. 본 연구에서는 먼저 QRS군의 전위값 변화량 및 $R_{peak}$ 와의 거리를 이용하여 Q파와 R파의 접속 부분 그리고 R파와 S파의 접속 부분을 구하였다. 다음 단계에서는 이를 기준으로 적분연산을 이용하여 $QRS_{onset}$ 과 $QRS_{offset}$ 을 검출하였다. 알고리즘의 성능을 평가하기위해 PhysioNet QT database를 사용하여 심장 전문의가 수작업으로 표시한 결과에 대한 평균과 표준편차를 계산하였다. 실험결과에서 제안한 알고리즘의 표준편차는 전문의사가 수용할 수 있는 허용치 범위 안에 속하며, 다른 알고리즘보다 더 우수함을 나타낸다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.126-131
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• 2014

본 논문에서는 웨이블릿 변환을 통하며 QRS complex를 검출 하며, 32비트 고정 소수점 연산이 가능한 프로세서에도 동작하도록 알고리즘 최적화 기법을 제시한다. 먼저 입력 ECG 신호를 밴드 패스 필터를 통과 시키고, 3개의 서로 다른 웨이블릿 함수를 하나로 병합한 웨이블릿 함수를 이용하여 웨이블릿 변환을 하며, 다음으로 시간 평균 함수를 뒤에 마지막으로 QRS complex를 검출 한다. 제안 알고리즘은 MIT-BIH arrhythmia database에 적용하여 검증한다. 모든 과정은 32비트 고정 소수점 연산으로 구현되며, 삼각함수 같은 복잡한 연산은 테이블화 하였다. 검출 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가 한다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제11권3호
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• pp.57-61
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• 2012

In order to analyze the ECG, it is important to pinpoint the repeat interval of the ECG. In this paper, we present an efficient algorithm for finding the QRS complex on the ECG. We escaped from the conventional methods to go through multiple steps of preprocessing to make ECG easier to find the QRS complex. We selected the candidate peak that has the possibility of the QRS complex in original ECG, and used technique to find the QRS complex among the candidate peak. In this way, we could get similar efficiency to Pan & Tompkins Algorithm that is most representative QRS complex detection algorithm, just used fewer operations than Pan & Tompkins Algorithm.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제10권2호
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• pp.83-88
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• 1989

This paper is a study on the design of adptive filter for QRS complex detection. We propose a simple adaptive algorithm to increase capability of noise cancelation in QRS complex detection with two stage adaptive filter. At the first stage, background noise is removed and at the next stage, only spectrum of QRS complex components is passed. Two adaptive filters can afford to keep track of the changes of both noise and QRS complex. Each adaptive filter consists of prediction error filter and FIR filter The impulse response of FIR filter uses coefficients of prediction error filter. The detection rates for 105 and 108 of MIT/BIH data base were 99.3% and 97.4% respectively.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.45-50
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• 2010

본 논문에서는 운동 중 실시간 구현을 위해 정확한 QRS 검출이 가능한 이산 웨이블릿 연산을 임펄스 응답으로 근사화 하여 연산량을 줄였다. 또한, 지속적인 QRS 검출로부터 부정맥, 빈맥 그리고 서맥등의 정보를 제공한다. 제안 알고리듬은 운동 중 수집된 생체신호를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 평가한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제17권2호
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• pp.263-273
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• 1996

The time instants, at which QRS complexes are detected, are used in the electrocardioyam rhythm analysis. Hence, it is necessary that all QRS complexes are detected and that no other waves or artifacts are wrongly labeled as such. These time instants are also used in other tasks as an indication of the location of significant events in the ECG. For example, the QRS typification algorithm uses these points to define the region of interest for complex comparison and alignment. When waveform recognition is drone for each complex, these points are used to define search intervals in which the onset and the end of the QRS nmplex have to be found This paper proposes the method for the detection of QRS complexes and decision rule for the classification scheme. The efficiency of the detection is demonstrated with the aid of an internationally validated CSE(Common Standard for Quantitative Electrocardioyaph) data set 3 and 4.