熵在癲癇信號檢測中的對比研究與應(yīng)用
發(fā)布時間:2017-04-19 13:11
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【摘要】:癲癇是影響人類健康的一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病,給患者和社會帶來嚴(yán)重的影響。腦電是常用的一種癲癇診斷技術(shù),但受到技術(shù)限制,癲癇腦電目前還主要依靠醫(yī)生經(jīng)驗人工判斷,尚未實現(xiàn)自動診斷。如何實現(xiàn)癲癇腦電信號的自動診斷是計算機(jī)、人工智能、醫(yī)學(xué)影像等相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點之一。 實現(xiàn)癲癇腦電自動診斷的關(guān)鍵是特征提取,由于癲癇是由大腦神經(jīng)元細(xì)胞群的異常同步放電引起的,而熵是一種反映系統(tǒng)混亂程度的非線性指標(biāo),可以作為一種癲癇特征,在癲癇腦電信號特征提取的研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。但是,熵的定義較多,癲癇檢測性能各不相同,較為系統(tǒng)的對比研究還較少。本文在已有研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了腦電信號的非線性檢測,給出了一種基于網(wǎng)格優(yōu)化的癲癇腦電自動檢測系統(tǒng)框架,并對比了近似熵、樣本熵、模糊熵的癲癇檢測性能,具體工作如下: (1)設(shè)計了一種基于樣本熵和模糊熵的時間序列非線性檢測方法,并對比了樣本熵與模糊熵的檢測性能。仿真實驗結(jié)果表明,樣本熵和模糊熵均可以較好地用于時間序列的非線性檢測,且模糊熵的檢測性能優(yōu)于樣本熵。 (2)設(shè)計了一種基于熵的癲癇檢測系統(tǒng)框架,該框架首先計算腦電信號的熵,并利用K-S檢驗選擇差異顯著的電極形成特征向量,利用網(wǎng)格尋優(yōu)技術(shù)訓(xùn)練SVM分類器,選擇分類器的最優(yōu)參數(shù),訓(xùn)練好的分類器即可進(jìn)行腦電信號的自動檢測。 (3)基于本文設(shè)計的癲癇自動檢測框架,利用兩組癲癇數(shù)據(jù)對比了幾種不同的非線性指標(biāo)(近似熵、樣本熵、模糊熵等)的檢測性能。結(jié)果表明,這些非線性指標(biāo)的癲癇檢測性能不同,其中模糊熵、樣本熵分類性能較好,且模糊熵的分類性能最優(yōu)。 總之,圍繞癲癇腦電信號的自動檢測問題,本文實現(xiàn)了基于熵的時間序列非線性檢測與癲癇腦電信號的自動檢測,對比了樣本熵、模糊熵在時間序列非線性檢測與癲癇腦電自動檢測中的性能。兩組真實腦電數(shù)據(jù)的對比結(jié)果表明,使用樣本熵和模糊熵可以很好地進(jìn)行癲癇診斷,并且模糊熵在癲癇發(fā)作檢測中具有更好的性能,希望本文提出的方法可以為癲癇腦電自動臨床診斷提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】:非線性檢測 癲癇檢測 樣本熵 模糊熵 支持向量機(jī)
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R742.1;TP18
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 研究背景及意義10-11
- 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
- 1.2.1 腦電信號非線性研究現(xiàn)狀11-12
- 1.2.2 癲癇信號檢測研究現(xiàn)狀12-14
- 1.3 論文安排14-15
- 1.4 小結(jié)15-16
- 第二章 熵16-22
- 2.1 近似熵16-17
- 2.2 樣本熵17-18
- 2.3 模糊熵18-20
- 2.4 小結(jié)20-22
- 第三章 腦電信號的非線性檢測22-40
- 3.1 替代數(shù)據(jù)法22-26
- 3.1.1 替代數(shù)據(jù)產(chǎn)生23-25
- 3.1.2 特征量選擇25-26
- 3.1.3 差別顯著度判定26
- 3.2 仿真驗證26-39
- 3.2.1 實驗方案26-27
- 3.2.2 待測數(shù)據(jù)27-29
- 3.2.3 實驗結(jié)果29-37
- 3.2.4 討論37-38
- 3.2.5 結(jié)論38-39
- 3.3 討論39
- 3.4 小結(jié)39-40
- 第四章 基于熵的癲癇信號檢測40-50
- 4.1 基于熵的癲癇信號檢測40-41
- 4.2 特征提取41-43
- 4.2.1 K-S 檢驗41-43
- 4.3 分類器的選擇與訓(xùn)練43-48
- 4.3.1 分類器的選擇43-45
- 4.3.2 SVM 分類原理45-46
- 4.3.3 影響 SVM 分類結(jié)果的因素46-48
- 4.4 小結(jié)48-50
- 第五章 實驗結(jié)果與分析50-62
- 5.1 數(shù)據(jù)介紹50-52
- 5.1.1 兒童癲癇數(shù)據(jù)50-51
- 5.1.2 Bonn 數(shù)據(jù)集51-52
- 5.2 癲癇信號非線性驗證結(jié)果52-53
- 5.3 分類結(jié)果53-58
- 5.3.1 兒童癲癇數(shù)據(jù)結(jié)果54-57
- 5.3.2 Bonn 數(shù)據(jù)集結(jié)果57-58
- 5.4 結(jié)果分析與討論58-60
- 5.5 小結(jié)60-62
- 第六章 總結(jié)與展望62-64
- 6.1 總結(jié)62
- 6.2 展望62-64
- 參考文獻(xiàn)64-70
- 致謝70-72
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄72
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 王立媛;;病態(tài)胎兒心率信號的替代數(shù)據(jù)分析[J];長春師范學(xué)院學(xué)報;2007年04期
2 方芬,王海燕;多變量混沌時間序列局部多項式預(yù)測方法及應(yīng)用(英文)[J];Journal of Southeast University(English Edition);2005年02期
3 葛家怡;周鵬;趙欣;劉海嬰;王明時;;睡眠腦電時間序列的非線性樣本熵研究[J];電子器件;2008年03期
4 侯澍e
本文編號:316361
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