心音信號(hào)的采集與基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異常心音的探查
發(fā)布時(shí)間:2023-05-25 05:14
目的:心血管疾病是人們健康的重大威脅之一,每年大約造成1770萬(wàn)人死亡,占全球死亡數(shù)的31%。心音聽診具有無(wú)創(chuàng)、便捷與廉價(jià)等特點(diǎn),在日常的臨床診斷中發(fā)揮著不可替代的作用。然而,當(dāng)前的數(shù)字聽診器仍不能很好的處理心音采集過(guò)程的各種噪聲,并且,對(duì)異常心音的智能篩查方法仍然不能取得很好的效果。本文基于上述不足,第一部分具體闡述了對(duì)低噪聲聽診器的設(shè)計(jì)。第二部分闡述了基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的異常心音探測(cè)算法,從硬件設(shè)計(jì)和算法改進(jìn)的角度試圖解決心音聽診在臨床應(yīng)用上的諸多不足。研究方法:本文第一部分利用可粘貼膜結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“鐘式”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)聽診頭有效去除了環(huán)境噪聲以及操作噪聲,同時(shí)利用小波閾值法抑制了系統(tǒng)的其他噪聲,在進(jìn)一步降噪的同時(shí)增大了無(wú)線傳輸距離。我們對(duì)采集系統(tǒng)進(jìn)行了診斷結(jié)測(cè)試以及與3 M?Littmann?Model 3200型電子聽診器的抗噪對(duì)比測(cè)試,并分別利用歸一化標(biāo)準(zhǔn)差(STD)等將結(jié)果進(jìn)行量化對(duì)比研究;第二部分本文提出了一種新的算法結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)分為預(yù)訓(xùn)練過(guò)程,數(shù)據(jù)篩選器和主訓(xùn)練過(guò)程,以提高自動(dòng)異常心音檢測(cè)算法的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。預(yù)訓(xùn)練和數(shù)據(jù)篩選器旨在學(xué)習(xí)最適合分類的特征并通過(guò)刪除特征空間中重疊...
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
英文縮略詞
第一部分 :低噪聲聽診系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1 前言
2 方法
2.1 采集與接收裝置
2.1.1 胸廓一體式聽診頭
2.1.2 硬件濾波器組
2.1.3 其他硬件設(shè)計(jì)
2.2 小波降噪算法
2.2.1 離散小波變換
2.2.2 硬閾值
2.2.3 軟閾值
2.2.4 最大最小閾值
2.2.5 濾波過(guò)程
2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3.1 抗噪實(shí)驗(yàn)
2.3.2 診斷實(shí)驗(yàn)
3 結(jié)果
3.1 建立的樣機(jī)及參數(shù)
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 抗噪實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.2 抗噪實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4 討論
4.1 “胸廓一體式”聽診頭優(yōu)秀的抗噪表現(xiàn)
4.2 原始信號(hào)中的噪聲構(gòu)成
4.3 完整的病理信息記錄
5 結(jié)論
第二部分 :基于數(shù)據(jù)篩選器與人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的異常心音探測(cè)
1 前言
2 方法
2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
2.2 基準(zhǔn)方法
2.3 方法框架
2.4 特征提取及網(wǎng)絡(luò)框架
2.5 數(shù)據(jù)篩選器
2.5.1 t-SNE算法
2.5.2 多重剪輯近鄰法
2.5.3 數(shù)據(jù)篩選過(guò)程
2.5.4 主訓(xùn)練過(guò)程
3 結(jié)果
3.1 數(shù)據(jù)篩選器的結(jié)果
3.2 分類結(jié)果
4 討論
4.1 重疊數(shù)據(jù)的分析
4.2 精度提升的原因
4.3 數(shù)據(jù)篩選器對(duì)模型訓(xùn)練的影響
5 結(jié)論
研究局限性與展望
本研究創(chuàng)新性的自我評(píng)價(jià)
參考文獻(xiàn)
綜述
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3823000
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
英文縮略詞
第一部分 :低噪聲聽診系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1 前言
2 方法
2.1 采集與接收裝置
2.1.1 胸廓一體式聽診頭
2.1.2 硬件濾波器組
2.1.3 其他硬件設(shè)計(jì)
2.2 小波降噪算法
2.2.1 離散小波變換
2.2.2 硬閾值
2.2.3 軟閾值
2.2.4 最大最小閾值
2.2.5 濾波過(guò)程
2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.3.1 抗噪實(shí)驗(yàn)
2.3.2 診斷實(shí)驗(yàn)
3 結(jié)果
3.1 建立的樣機(jī)及參數(shù)
3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.1 抗噪實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.2.2 抗噪實(shí)驗(yàn)結(jié)果
4 討論
4.1 “胸廓一體式”聽診頭優(yōu)秀的抗噪表現(xiàn)
4.2 原始信號(hào)中的噪聲構(gòu)成
4.3 完整的病理信息記錄
5 結(jié)論
第二部分 :基于數(shù)據(jù)篩選器與人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的異常心音探測(cè)
1 前言
2 方法
2.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
2.2 基準(zhǔn)方法
2.3 方法框架
2.4 特征提取及網(wǎng)絡(luò)框架
2.5 數(shù)據(jù)篩選器
2.5.1 t-SNE算法
2.5.2 多重剪輯近鄰法
2.5.3 數(shù)據(jù)篩選過(guò)程
2.5.4 主訓(xùn)練過(guò)程
3 結(jié)果
3.1 數(shù)據(jù)篩選器的結(jié)果
3.2 分類結(jié)果
4 討論
4.1 重疊數(shù)據(jù)的分析
4.2 精度提升的原因
4.3 數(shù)據(jù)篩選器對(duì)模型訓(xùn)練的影響
5 結(jié)論
研究局限性與展望
本研究創(chuàng)新性的自我評(píng)價(jià)
參考文獻(xiàn)
綜述
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3823000
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