MIT-BIH心电数据的绘图方法概述

MIT-BIH心电数据的绘图方法概述

MIT-BIH的数据格式说明

MIT-BIH为了节省文件长度和存储空间，使用了自定义的格式。一个心电记录由三个部分组成：

（1）头文件[.hea]，存储方式ASCII码字符。

（2）数据文件[.dat]，按二进制存储，每三个字节存储两个数，一个数12bit。 （3）注释文件[.art]，按二进制存储。 官方演示地址以及文件下载地址： 数据演示地址：

http://www.physionet.org/cgi-bin/atm/ATM 数据下载地址：

http://www.physionet.org/physiobank/database/mitdb/ 心电数据说明：

http://www.physionet.org/physiobank/database/html/mitdbdir/mitdbdir.htm

[.hea]为头文件

其由一行或多行ASCII码字符组成。以100.hea为例 100 2 360 650000

100.dat 212 200 11 1024 995 -22131 0 MLII 100.dat 212 200 11 1024 1011 20052 0 V5 # 69 M 1085 1629 x1 # Aldomet, Inderal

第一行从左到右分别代表文件名，导联数，采样率，数据点数；

第二行从左到右分别代表文件名，存储格式，增益，AD分辨率，ADC零值，导联1第一个值，校验数，？（不太清楚，貌似为0的话可以从任意数据块输出，即可以从中间读取任意一段），导联号 第三行代表导联2的信息，同第二行

以#开始的为注释行，一般说明患者的情况以及用药情况等

[.dat]为数据文件

MIT-BIH数据库中的数据存储格式有Format8、Format16、Format80、Format212、Format310等8种，心律失常数据库统一采用212格式进行存储。

“212”格式是针对两个信号的数据库记录，这两个信号的数据交替存储，每三个字节存储两个数据。这两个数据分别采样自信号0和信号1，信号0的采样数据取自第一字节对(16位)的最低12位，信号1的采样数据由第一字节对的剩余

4位（作为组成信号1采样数据的12位的高4位）和下一字节的8位（作为组成信号1采样数据的12位的低8位）共同组成。以100.dat为例。

按照“212”的格式，从第一字节读起，每三个字节（24 位）表示两个值，第一组为“E3 33 F3”,两个值则分别为0x3E3和0x3F3转换为十进制分别为995和1011，代表的信号幅度分别为4.975mv和5.055mv，这两个值分别是两个信号的第一采样点，后面依此类推，分别表示了两个信号的采样值。

[.art]为注释文件

记录了心电专家对相应的心电信号的诊断信息，主要有两种格式：MIT格式和AHA格式。MIT格式是一种紧凑型格式，每一注释的长度占用偶数个字节空间，多数情况下是占用两个字节，多用于在线的注释文件；而AHA格式的每一注释占用16个字节的空间，多用于交换文件的情况。这两种格式的在文件中的区分决定于前两个字节的值，若文件的第一字节不为0或第二字节等于“[”(0x5B)或“](0x5D)，则该文件是以MIT格式存储的，否则是按AHA格式存储的。心律失常数据库采用的MIT格式。 MIT格式，每一注释单元的前两个字节的第一个字节为最低有效位，16位中的最高6位表示了注释类型代码（具体代码见后表），剩余的10位说明了该注释点的发生时间或辅助信息，若为发生时间，其值为该注释点到前一注释点的间隔（对于第一个注释点为从记录开始到该点的间隔），若为辅助信息则说明了附加信息的长度。以100.atr为例。

从文件中的第一字节不为0可以判断该文件是以MIT格式存储的。从第一字节开始按照MIT格式进行分析，首先读出16位值0x7012，其高6位的值为0x1C(十进制28)，低10位的值为0x12，该类型代码为28，代表意义是节律变化，发生时间在0.05秒（18/360Hz）；接着读出后面的16位值0xFC03，其高6为的值为0x3F（十进制63），低10位的值为0x03，该类型代码为63，代表的意义是在该16位值后附加了3个（低10位值代表的数）字节的辅助信息，若字节个数为奇数，则再附加一个字节的空值，在本例中就是“28 4E 00 00”；然后再从下一字节读16位值0x043B，其高6位的值为1，低10位的值为0x3B（十进制59），该类型码1代表正常心搏，发生时间为0.213秒（（18+59）/360Hz）；依次类推即可读出所有的注释，当读到的16位值为0时，就表示到了文件尾。另，当高6位为十进制59时，读取之后第3个16位的高6位，作为类型代码，读取之后第二个16位+第一个16位*2^16；高6位为十进制60，61，62时，继续读下一个16位。

MIT-BIH数据文件的读取 数据文件[.dat]的读取

数据是由两个信号组成，分别称为是S1和S2；每三个字节存储两个数据,三个字节分别称为B1、B2、B3，数据是以二进制方式存储。组成方式如下图：

算法如下：

//将读取的byte数组转化为二维数组，包含[byte.length/3]行,3列

byte[] content = out.toByteArray();// 读取的内容，从内存传至一维数组 int n = 3; // 列

int m = content.length / n; // 行 = 650000

byte[] a = content; // 读出的一维数组，每个元素为一个字节 byte[][] b = newbyte[m][3]; // 变为二维数组，m行3列 for(inti = 0; i< m; i++) {

for(int j = 0; j < 3; j++) {

b[i][j] = a[i * 3 + j]; } }

// 数据移位，解析DAT文件的212格式

ArrayListsignalOne = new ArrayList(); ArrayListsignalTwo = new ArrayList(); for(inti = 0; i< m; i++) {

// 第一列屏蔽高24位，

int A1i = getUnsignedByte(b[i][0]); // 第2列屏蔽高24位

int A2i = getUnsignedByte(b[i][2]); // 二维数组第二列的低四位0-3位，是第一路信号的高4位，和1111相与， //来获得m1h

int m1hi = getUnsignedByte(b[i][1]) & 15;

// 第二列的4-7位为第二路信号的高4位，右移四位获得,m2h int m2hi = getUnsignedByte(b[i][1]) >> 4;

// m1h左移八位，补到A1的8-11，相与，组成第一路信号，共十二位 int sOnei = ((m1hi << 8) | A1i); signalOne.add(sOnei); // m2h和A2组成第二路信号

int sTwoi = (m2hi << 8) | A2i; signalTwo.add(sTwoi);

}

由此得到采集器采集的数值，要想获取其电压值则为N/200 单位是mv

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