發(fā)布時間：2017-10-22 12:29

  本文關(guān)鍵詞：基于黎曼流形的心律失�？梢暬c分類

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【摘要】：心臟是人體循環(huán)系統(tǒng)中最為重要的生理器官,傳統(tǒng)的心電數(shù)據(jù)分析多數(shù)應(yīng)用線性分析方法,但實際上心電序列是一種典型的非線性時間序列。隨著計算機(jī)功能的增強,人們提出了更為精確復(fù)雜的心律失常分類方法,但由于采用的特征提取方法對特征參數(shù)的依賴度較高,當(dāng)識別心電類別較多時會出現(xiàn)嚴(yán)重的誤判。本文將黎曼流形架構(gòu)應(yīng)用于心律失�？梢暬c分類中,提出了基于黎曼流形的心律失�？梢暬c分類算法。算法借助滑動窗口分割將心電序列劃分為若干個子序列,將每個子序列求取的協(xié)方差矩陣作為心電信號的特征描述子,通過奇異值分解將心電序列可視化為橢球,利用橢球的各向異性指標(biāo)描述心電序列并實現(xiàn)其可視化,直觀展現(xiàn)出正常心電與四種常見心律失常心電序列的區(qū)別。同時利用對稱正定矩陣流形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),提出最小黎曼距離的特征表征和度量方法,用黎曼距離作為相似性度量計算各協(xié)方差矩陣之間的距離,借助距離最小判別原理,實現(xiàn)心電序列的各種心律失常分類。協(xié)方差矩陣包含了嵌入在心電信號中的空間信息,求取過程簡單,不需要很多波形特征參數(shù)配置,同時協(xié)方差矩陣具備的對稱半正定性滿足特殊的黎曼流形,利用黎曼距離作為心電相似性度量得到的心律失常分類結(jié)果較其他方法更為直觀有效。針對本文提出的方法,以MIT-BIH標(biāo)準(zhǔn)心律失常數(shù)據(jù)作為實驗對象,對正常竇性心律(Normal)和四類心律失常:左束支傳導(dǎo)阻滯(Lbbb),右束支傳導(dǎo)阻滯(Rbbb),房性早搏(Apc)、室性早搏(Pvc)展開分類研究,應(yīng)用最小黎曼距離分類器,平均分類精度達(dá)到了98.25%。通過與幾種常見的相似性度量進(jìn)行對比,表明本文提出的方法能夠得到更準(zhǔn)確的分類精度,有較高的優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：心電序列 心律失常 協(xié)方差矩陣 黎曼流形 黎曼距離
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R541.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 心電序列可視化研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 心律失常分類研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 黎曼流形分析研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)14-16
• 第2章 相關(guān)理論和技術(shù)介紹16-31
• 2.1 心電診斷基礎(chǔ)16-22
• 2.1.1 心電產(chǎn)生的原理和心電圖特征16-18
• 2.1.2 心律失常18-20
• 2.1.3 MIT-BIH心律失常數(shù)據(jù)庫簡介20-22
• 2.2 協(xié)方差矩陣22-27
• 2.2.1 協(xié)方差矩陣的定義與性質(zhì)22-23
• 2.2.2 協(xié)方差矩陣分布的可視化23-25
• 2.2.3 協(xié)方差矩陣的橢球可視化25-27
• 2.3 黎曼流形27-30
• 2.3.1 黎曼幾何與黎曼度量27-29
• 2.3.2 切空間和黎曼距離29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 基于黎曼流形的心律失�？梢暬c分類31-47
• 3.1 相空間重構(gòu)31-34
• 3.1.1 相空間重構(gòu)介紹31-33
• 3.1.2 心電序列相空間重構(gòu)33-34
• 3.2 心電序列協(xié)方差矩陣表示34-36
• 3.3 心電序列的橢球表示與可視化36-39
• 3.3.1 協(xié)方差矩陣奇異值分解37-38
• 3.3.2 各向異性分析38-39
• 3.4 相似性度量39-42
• 3.5 最小黎曼距離心律失常分類算法42-46
• 3.5.1 參考協(xié)方差矩陣43-45
• 3.5.2 最小距離分類45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 實驗結(jié)果與分析47-62
• 4.1 實驗數(shù)據(jù)說明47-48
• 4.2 實驗過程與結(jié)果分析48-60
• 4.2.1 心電序列的橢球可視化分析48-51
• 4.2.2 心電序列的相似性度量51-55
• 4.2.3 基于最小黎曼距離的心律失常分類55-60
• 4.3 本章小結(jié)60-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果69-70
• 致謝70

【相似文獻(xiàn)】

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2 王婷婷;黎曼流形上外微分形式理論在A-調(diào)和方程中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 許春燕;基于黎曼流形的圖像分類算法研究[D];華中科技大學(xué);2015年

4 武猛;曲率有下界的黎曼流形[D];南開大學(xué);2009年

5 蔣新榮;黎曼流形上非線性拋物方程的性質(zhì)研究[D];華東師范大學(xué);2011年

6 付風(fēng)云;半（次）黎曼流形上的共形和射影映射的幾何不變性研究[D];南京理工大學(xué);2012年

7 葉桂波;黎曼流形上的學(xué)習(xí)理論—在線分類和多核算法[D];復(fù)旦大學(xué);2007年

8 李奇睿;黎曼流形上的一些曲率問題[D];浙江大學(xué);2014年

9 郭希;黎曼流形上曲率泛函的變分問題[D];清華大學(xué);2013年

10 吳飛凡;切觸黎曼幾何上幾何分析的一些研究[D];浙江大學(xué);2015年

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1 曾凡奇;黎曼流形上Gradient Ricci Almost Soliton的分類及相關(guān)問題[D];河南師范大學(xué);2015年

2 邢慶賀;二維黎曼流形上蒙日—安培方程解水平集的曲率估計[D];哈爾濱師范大學(xué);2015年

3 張適也;判別式字典學(xué)習(xí)方法及應(yīng)用研究[D];北京理工大學(xué);2016年

4 高冕;基于黎曼流形的心律失�？梢暬c分類[D];燕山大學(xué);2016年

5 梁洪;GROMOV-HAUSDORFF距離下緊黎曼流形的收斂性定理[D];首都師范大學(xué);2009年

6 鐘慧文;具有Excess pinching的黎曼流形上的微分球定理[D];曲阜師范大學(xué);2010年

7 吳佳賢;黎曼流形上非線性方程解的梯度估計[D];漳州師范學(xué)院;2011年

8 肖剛;黎曼流形上微分動力系統(tǒng)的幾何結(jié)構(gòu)[D];新疆師范大學(xué);2004年

9 焦蕾;次黎曼流形上的幾類變換[D];南京理工大學(xué);2005年

10 陳德重;黎曼流形上的曲線收縮流[D];清華大學(xué);2005年

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本文編號：1078395