基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心律失常自動(dòng)分類關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-27 20:57
心律失常自動(dòng)分類作為計(jì)算機(jī)在臨床的重要應(yīng)用,可以有效預(yù)防心血管疾病的發(fā)生并有利于合理分配醫(yī)療資源。隨著人們?cè)絹?lái)越重視健康管理,為了及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握心臟的健康狀況,受試者和醫(yī)生都不同程度對(duì)心律失常自動(dòng)分類的診斷質(zhì)量提出了更高要求:如何提高對(duì)心律失常的檢測(cè)能力;如何提供智能化、更有意義的計(jì)算機(jī)診斷結(jié)果?這些都是目前遠(yuǎn)程醫(yī)療、數(shù)字醫(yī)療和家庭自助診斷模式發(fā)展亟需解決的問(wèn)題。然而,現(xiàn)有心律失常自動(dòng)分類算法還不完全具備上述屬性。心律失常自動(dòng)分類涉及的研究?jī)?nèi)容廣泛、研究手段多樣,是一個(gè)集多學(xué)科理論和關(guān)鍵技術(shù)于一體的綜合性研究課題。得益于深度學(xué)習(xí)技術(shù)在圖像分類等領(lǐng)域的不斷突破,為設(shè)計(jì)迎合現(xiàn)階段醫(yī)療市場(chǎng)需求的心律失常自動(dòng)分類方法開(kāi)辟了新的思路。本文針對(duì)現(xiàn)有心律失常自動(dòng)分類算法中存在的不足,基于深層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中具有代表性的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Convolutional Neural Network,CNN)和深度學(xué)習(xí)技術(shù),根據(jù)MIT-BIH心律失常數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)規(guī)模及心電圖(Electrocardiogram,ECG)信號(hào)特點(diǎn),提出了有效的心律失常自動(dòng)分類方法和分類性能優(yōu)化策略。主要圍繞自動(dòng)分類過(guò)程中涉及到的心電信...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
心拍波形示意圖
11圖 1.3 論文整體組織結(jié)構(gòu)圖第 4 章,基于獨(dú)熱編碼技術(shù)和 2D-CNN 的自動(dòng)分類方法研究。首先,在 4.1節(jié)分析設(shè)計(jì)基于二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心律失常自動(dòng)分類方法的必要性。其次,為了獲得匹配二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù),在 4.2 節(jié)介紹獨(dú)熱編碼技術(shù),并結(jié)合 4.2 節(jié)內(nèi)容,在 4.3 節(jié)介紹采用的心電信號(hào)預(yù)處理技術(shù)。然后,在 4.4 節(jié)對(duì)二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(2D-CNN)的搭建方法進(jìn)行研究。另外,為了評(píng)價(jià)基于 2D-CNN 的自動(dòng)分類方法的分類性能,在 4.5 節(jié)開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)。最后,在 4.6
第 2 章 心律失常自動(dòng)分類相關(guān)技術(shù)2.1 引言心律失常自動(dòng)分類是指利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人體 ECG 信號(hào)中各心拍的自動(dòng)身份識(shí)別,而準(zhǔn)確的識(shí)別結(jié)果有助于診斷和防治心腦血管疾病。心律失常自動(dòng)分類的一般流程如圖 2.1 所示,包括心電信號(hào)預(yù)處理、心拍特征提取和分類多個(gè)環(huán)節(jié)。首先利用心電信號(hào)預(yù)處理技術(shù)對(duì) ECG 信號(hào)進(jìn)行處理,得到心拍信號(hào),再通過(guò)特征提取獲得心拍特征,最后利用分類器實(shí)現(xiàn)心拍識(shí)別,判斷心拍所屬類型。吉林大學(xué)博士學(xué)位論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Recent advances in efficient computation of deep convolutional neural networks[J]. Jian CHENG,Pei-song WANG,Gang LI,Qing-hao HU,Han-qing LU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2018(01)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的T波形態(tài)分類[J]. 劉明,李國(guó)軍,郝華青,侯增廣,劉秀玲. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(09)
[3]面向臨床心電圖分析的深層學(xué)習(xí)算法[J]. 金林鵬,董軍. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(03)
[4]結(jié)合小波變換和中值濾波心電信號(hào)去噪算法研究[J]. 徐寒,王冬冬,蔣同斌. 自動(dòng)化與儀表. 2012(12)
[5]心電圖模式分類方法研究進(jìn)展與分析[J]. 王麗蘋,董軍. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]一種非線性非平穩(wěn)自適應(yīng)信號(hào)處理方法—希爾伯特-黃變換綜述:發(fā)展與應(yīng)用[J]. 沈毅,沈志遠(yuǎn). 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2010(05)
[7]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LeNet-5的車牌字符識(shí)別研究[J]. 趙志宏,楊紹普,馬增強(qiáng). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]便攜式遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)儀和心電監(jiān)測(cè)儀的對(duì)照研究[J]. 黃偉,袁洪,黃志軍. 臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2008(05)
[9]心電圖識(shí)別與分類:方法、問(wèn)題和新途徑[J]. 董軍,徐淼,詹聰明,魯魏峰. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2007(06)
[10]MIT-BIH心率失常數(shù)據(jù)庫(kù)的識(shí)讀及應(yīng)用[J]. 宋喜國(guó),鄧親愷. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2004(04)
博士論文
[1]心電信號(hào)智能分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚成.吉林大學(xué) 2012
本文編號(hào):3054790
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:117 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
心拍波形示意圖
11圖 1.3 論文整體組織結(jié)構(gòu)圖第 4 章,基于獨(dú)熱編碼技術(shù)和 2D-CNN 的自動(dòng)分類方法研究。首先,在 4.1節(jié)分析設(shè)計(jì)基于二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的心律失常自動(dòng)分類方法的必要性。其次,為了獲得匹配二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù),在 4.2 節(jié)介紹獨(dú)熱編碼技術(shù),并結(jié)合 4.2 節(jié)內(nèi)容,在 4.3 節(jié)介紹采用的心電信號(hào)預(yù)處理技術(shù)。然后,在 4.4 節(jié)對(duì)二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型(2D-CNN)的搭建方法進(jìn)行研究。另外,為了評(píng)價(jià)基于 2D-CNN 的自動(dòng)分類方法的分類性能,在 4.5 節(jié)開(kāi)展對(duì)比實(shí)驗(yàn)。最后,在 4.6
第 2 章 心律失常自動(dòng)分類相關(guān)技術(shù)2.1 引言心律失常自動(dòng)分類是指利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人體 ECG 信號(hào)中各心拍的自動(dòng)身份識(shí)別,而準(zhǔn)確的識(shí)別結(jié)果有助于診斷和防治心腦血管疾病。心律失常自動(dòng)分類的一般流程如圖 2.1 所示,包括心電信號(hào)預(yù)處理、心拍特征提取和分類多個(gè)環(huán)節(jié)。首先利用心電信號(hào)預(yù)處理技術(shù)對(duì) ECG 信號(hào)進(jìn)行處理,得到心拍信號(hào),再通過(guò)特征提取獲得心拍特征,最后利用分類器實(shí)現(xiàn)心拍識(shí)別,判斷心拍所屬類型。吉林大學(xué)博士學(xué)位論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Recent advances in efficient computation of deep convolutional neural networks[J]. Jian CHENG,Pei-song WANG,Gang LI,Qing-hao HU,Han-qing LU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2018(01)
[2]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的T波形態(tài)分類[J]. 劉明,李國(guó)軍,郝華青,侯增廣,劉秀玲. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2016(09)
[3]面向臨床心電圖分析的深層學(xué)習(xí)算法[J]. 金林鵬,董軍. 中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2015(03)
[4]結(jié)合小波變換和中值濾波心電信號(hào)去噪算法研究[J]. 徐寒,王冬冬,蔣同斌. 自動(dòng)化與儀表. 2012(12)
[5]心電圖模式分類方法研究進(jìn)展與分析[J]. 王麗蘋,董軍. 中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2010(06)
[6]一種非線性非平穩(wěn)自適應(yīng)信號(hào)處理方法—希爾伯特-黃變換綜述:發(fā)展與應(yīng)用[J]. 沈毅,沈志遠(yuǎn). 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用. 2010(05)
[7]基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)LeNet-5的車牌字符識(shí)別研究[J]. 趙志宏,楊紹普,馬增強(qiáng). 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2010(03)
[8]便攜式遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)儀和心電監(jiān)測(cè)儀的對(duì)照研究[J]. 黃偉,袁洪,黃志軍. 臨床和實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2008(05)
[9]心電圖識(shí)別與分類:方法、問(wèn)題和新途徑[J]. 董軍,徐淼,詹聰明,魯魏峰. 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志. 2007(06)
[10]MIT-BIH心率失常數(shù)據(jù)庫(kù)的識(shí)讀及應(yīng)用[J]. 宋喜國(guó),鄧親愷. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2004(04)
博士論文
[1]心電信號(hào)智能分析關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚成.吉林大學(xué) 2012
本文編號(hào):3054790
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