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科技交流

                2.2 双缓冲技术绘制心电波形                                      系统人机界面包括文件、实时回放、波形检索、  I/O 输出、帮
                   双缓冲技术是 GUI 编程中常用的技术。所谓的双缓                         助等菜单。
                冲就是把需要绘制的控件保存到一个图像中，  然后在把                               文件菜单用于管理心电数据，具有打开、关闭、另存为、
                图像拷贝到需要绘制的控件上。从 Qt4 版本开始，所有                          打印等子菜单，通过文件菜单可以选择心电数据文件，解析
                的窗口部件默认都使用双缓冲进行绘图。使用双缓冲，                             心电数据时遵循 hea 文件、dat 文件、atr 文件的顺序，因此
                QWidget 能够自动处理闪烁      [6,7] 。首先要想把闪烁减弱 , 需要          对打开的文件做扩展名的筛选，选择对话框中只显示 hea 文
                setBackgroundMode(NoBackground); 设置 widget 的背景模式     件，避免只选择了 dat 或者 atr 文件造成数据解析错误。实
                为 NoBackground.  其次重载 widget 的 paintEvent() 函数 , 如   时回放菜单具有：D/A 回放、重新回放和回放暂停等子菜单。
                下 :                                                  在心电信号输出到心电监护设备时，可以通过实时回放来监
                   void MyWidget::paintEvent(QPaintEvent *e) {       测信号，与心电监护设备中的算法仿真结果进行比对校核。
                   QPainter painter(&pixmap);                        波形检索菜单实现波形屏幕检索、数据保存和幅度改变。当
                   QPainter painterWidget(this);                     打开一个心电信号后，即可通过检索菜单通过调用心电数据
                   //......//Drawing                                 在屏幕中静态绘制心电波形，可通过滑动条拖动显示不同时
                   painterWidget.drawPixmap(QPoint(0,0), pixmap);    间的数据。鼠标左键可取得数据的起点，右键取得数据的结
                 }                                                   束点，通过起始和结束时间点截取心电数据中的片段数据用
                   本系统在心电波形实时回放模块中应用了 Qt 的双缓冲技                       于重点研究。I/O 输出菜单实现向 D/A 转换板卡输出心电数据，
                术，实现了无闪烁的波形回放，可以实时查看波形的动画情况。                         经过转换后再输出到心电监护设备中，下设开始传送、暂停
                2.3 多线程技术                                            传送和终止传送等子菜单。
                   作为基于 C++ 的跨平台 GUI 系统，Qt 提供了丰富的多线程
                编程支持。主要从三个方面对多线程编程提供支持：                              4 结论
                   一、构造了一些基本的与平台无关的线程类；                                  本文基于 Qt 类库 , 实现跨平台的 MIT-BIH 心电数  据管理
                   二、提交用户自定义事件的 Thread-safe 方式；                      系统，实现了标准数据库文件的读取、检索、数据断面的截取
                   三、多种线程间同步机制，如信号量，互斥锁。Qt 中最重                       保存。同时经过 D/A 转换后，心电数据作为信号源输出到心电
                要的线程类是 QThread，要开始一个新的线程，需要重新实现                      监护设备，用于计算机仿真和心电算法的验证，弥补了临床实
                QThread::run()，如果两个线程同时希望访问同一个数据时，                   验数据不足的缺陷，在医学研究中将有广阔的应用前景。
                对数据进行保护是很必要的。QMutex 类提供了一个互斥锁，一
                个线程锁定互斥量，并且在它锁定之后，其它线程就不能访问
                锁定的数据，必须等到解锁后再访问。 本系统在作为信号源将
                心电波形输出到心电监护设备，或者输出到心电算法仿真系统                          参考文献
                中时，需要实时监测心电波形，由此需要两个线程分别来实现                          [1]TheMIT-BIHArrhythmiaDatabase.PhysioNet[Online].
                波形输出和波形监测功能，并通过线程间通信实现输出的波形                          Available:http://www.physionet.org/Physiobank/
                和监测显示的波形同步。                                          database/mitdb/
                                                                     [2]TheMIT-BIHSTChangeDatabase.PhysioNet[Online].
                3 心电管理系统的实现                                          Available:http://www.physionet.org/Physiobank/
                   心电数据管理系统主要为心电监护设备提供信号输入，将                         database/stdb/
                心电信号输出到心电监护设备中用于算法仿真实验，并同时对                          [3]TheMIT-BIHMalignantVentricularArrhythmiaDataba
                心电信号进行动画回放显示，系统可以截取保存一段数据用于                          se.PhysioNet[Online].Available:http://physionetcps.
                针对性研究，可以对数据进行检索查看。系统主要包括软件平                          unizares/physiobank/database/vfdb/
                台设计和 PC 机与硬件的连接输出。根据各模块问相互独立、视                       [4] 宋喜国 , 邓亲恺 .MIT-BIH 心率失常数据库的识读及应用
                图数据相互分离的设计思想，将软件划分为以下几个部分：数                          [J]. 中国医学物理学杂志 ,2004,21(4): 230-232.
                据服务层、连接传输层和人机交互层。                                    [5] 阴玺 . 心电远程监护系统的数据库系统设计与数据压缩算
                   数据服务层为整个系统提供了数据操作的基础支持，从心                         法研究 [D]. 重庆大学，2007，5-6.
                电数据文件中识读心电数据，并调整格式，为其他模块提供基                          [6] 蔡志明 , 李立夏 . 精通 Qt4 编程 [M]. 北京：电子工业出版社，
                础数据，包括心电数据与硬件 IO 及人机视图之间的交互等；连                       2008.
                接传输层为外接的心电监护设备提供信号源输出，通过 D/A 转                       [7] 贾仕俊 , 秦开宇 , 陈华伟 , 李志强 . 基于 QT 的数据图形化
                换将心电数据库中的数字信号转为临床应用的模拟信号，应用                          设计与分析 [J]. 软件导刊 2011(7).
                与心电算法的仿真研究；人机交互层实现静态的心电波形检索，                         [8] 万长胜 . 用 Qt 进行面向对象软件的设计与开发 [J]. 核电
                对波形进行整体浏览，实现特殊波形的截取和保存，同时实现                          子学与探测技术，2004(3)：311-313.
                动态波形的回放，实时监测输出到心电监护设备中的波形状态。

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