基于鲸鱼优化算法的VMD-NLM脉搏信号滤波算法研究

来源：上海理工大学学报杂志2022年第6期北京时间：

作者：杨海马，陈嘉慈，徐笑寒，李福凤，宋智超，金焱

单位：上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海中医药大学 基础医学院，上海201203,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093,上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093

摘要：针对采集到的脉搏波信号中存在基线漂移和高频噪声等干扰，导致后续病理研究分析困难、测量精度相对较差的问题，提出了一种改进的变分模态分解和非局部均值降噪结合的滤波算法。针对变分模态参数选取不同对结果存在不同影响的问题，采取鲸鱼优化算法自适应选取合适的参数，并根据排列熵结果筛选模态分量，对噪声分量进行非局部均值滤波，最后将信号重构，实现对脉搏波信号的噪声去除。实验结果表明：含噪信号经过改善后的滤波算法处理后，其信噪比与均方根误差均优于其他降噪方法，证明该算法能够有效地滤除信号的噪声，有助于脉搏波的分析处理。

关键词：脉搏信号;鲸鱼优化算法;变分模态分解;排列熵;非局部均值滤波

基金资助：国家自然科学基金资助项目(U1831133)；国家科技部十三五重点研发计划(2019YFC1711701)；中国科学院空间主动光电技术重点实验室基金资助项目(20212DKF4)；；