用java程序读取心电图数据并绘制成图片

山地淘 04-08 114

前言：

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首先了解一下心电图纸的构成，首先背景是由1mm*1mm的小方格填充的。然后每5个小方格组成一个大方格，像下面图所示就是心电图的一部分展示效果。心电图在上面绘制的时候，横向代表时间(s)，纵向代表电压(mv)。

如果心电图进纸速度是25mm/s（大多数设备是这样的，其他速度也无所谓，后面根据这个参数计算就行了）

那么重点来了，我们知道在心电图数据中有一个increment参数，这个是步进的意思，一般是0.001秒。那么每次步进的距离就是25mm*0.001=0.025mm,如果我们每个小方格是1mm(也就是大方格是5mm)，我们在绘制曲线的时候，x 轴每次移动就是0.025mm。但我们在计算机中的单位是像素，因此需要将每次的步进换算成像素。这里分两种处理方法介绍：

方法一使用分辨率：假如我们使用72像素/英寸的分辨率（这也是网页中常用的，打印机用的300的）。那么72像素/英寸换算成毫米的话就是72/25.4=2.83464像素(px)/毫米(mm)，接着上面的步进计算每次步进距离为：0.025mm*2.83464px/mm=0.07像素(px)。也就是说每次绘制的时候x轴移动距离为0.07像素。（这时的小方格宽度是1mm=2.83464像素)

方法二：相对尺寸，我们假如定义小方格就是12像素（用它代表1mm的长度），那么每次步进的距离就是：0.025mm*12=0.3像素。

两种方式区别在于小方格的尺寸，如果不考虑打印的话，用方法二展示图片感觉更简单。

说完了x轴，下面看看y轴。

上面了解到increment参数影响了x 轴的步进，其实y轴也有一个类似的参数。我们命名为mm_Per_mV。它的作用就是代表纵向距离中一mv(毫伏）的高度是多少毫米。

比如上面的心电图中箭头位置有个40mm/mv，这是代表着1mv纵向距离为40mm。好了，就是这个值是我们绘制曲线的核心点，下面看一下我们心电图数据的内容（截取部分）：

</value>

上面代码中scale 元素的value是指定纵向比例，单位是uv（微伏）。digits元素中就是心电数据了。我们需要将它们在y轴上绘制出来。正面给一下计算方法：

我们以上面的40mm/mv为例：上面心电数据我们依次排列显示在图上，首先取一个数-19。

看下图，我们定义好中心线，向下的就是负数，向上的就是正数。大概显示效果就是下面的黑点所示。

但如果我们不处理数据就直接原封不动的显示在图上的话，会有些问题。可以看看上面的数据从个位数到几百不等。我们需要让数据显示更友好一些，比如固定在4个大方格的高度中。这里我们就把电压数据按照上面的40mm/mv来进行转换。具体公式如下：

float dfy=((float)d/1000f)*40;//d就是心电图的数据，如上面的-19，-30等。除以1000的原因是心电图数据中的单位是uv，而纵向的单位是mv。

int gridSize=12;//1mm所代表的像素值

int scale=1;//显示比例,假如为2的话，纵向显示的会更加陡峭一些。

dfy=dfy*gridSize* scale;//将上面心电数据换算成像素

这样就将心电中的电压数据换算成了像素，剩下工作就简单了，将x，y坐标的像素值在电脑中绘制即可了。

最后看一下程序运行的效果图：

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