基于FCM算法的心電信號特征分類研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-18 03:03
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活方式發(fā)生轉(zhuǎn)變,心血管疾病流行趨勢明顯,已逐漸成為我國人群的主要疾病負(fù)擔(dān)。通過心電圖可有效觀測出心律失常,對預(yù)防和診斷心血管疾病具有重要意義。隨著人工智能大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展,機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)在心電信號自動分類上的研究成果層出不窮,但至今未能廣泛應(yīng)用于臨床診斷上。因此,研究可靠、穩(wěn)定的自動分析診斷方法尤為重要。本文對目前國內(nèi)外的心律失常識別技術(shù)進(jìn)行了分析,針對目前心電信號處理、分析和智能診斷算法中存在的不足,提出了改進(jìn)的心電信號處理和識別方法,并通過計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。全文主要工作如下:(1)基于小波閾值的心電信號預(yù)處理。通過分析心電信號中的噪聲特性,利用小波變換技術(shù)將信號進(jìn)行多層小波分解,構(gòu)造了一種介于軟、硬閾值之間的新閾值函數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該方法與軟硬閾值去噪相比,能有效提高信號的信噪比。(2)基于融合特征的心電信號特征提取。采用小波變換對心電信號進(jìn)行特征點(diǎn)檢測,將單個(gè)周期的心電信號作為數(shù)據(jù)樣本,提取出間期和幅值等作為時(shí)域特征。采用深度稀疏自編碼器對心電信號進(jìn)行編解碼,只需要少量標(biāo)簽就能完成網(wǎng)絡(luò)預(yù)訓(xùn)練與微調(diào),降低了對樣本標(biāo)簽的依賴。過程中采用自適應(yīng)矩估計(jì)進(jìn)行...
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 心電信號預(yù)處理研究現(xiàn)狀
1.2.2 心電信號特征提取研究現(xiàn)狀
1.2.3 心電信號分類研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與論文的結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
2 心電信號的相關(guān)理論知識
2.1 心電信號的產(chǎn)生機(jī)理與特點(diǎn)
2.1.1 心電信號的產(chǎn)生機(jī)理
2.1.2 心電信號的特點(diǎn)
2.2 心律失常的基本介紹與典型波形
2.3 心律失常分類的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)
2.4 常用心電信號數(shù)據(jù)庫
2.5 本章小結(jié)
3 心電信號預(yù)處理
3.1 心電信號噪聲分析
3.2 數(shù)據(jù)讀取
3.3 小波變換理論以及在去噪上的應(yīng)用
3.4 基于小波閾值的心電信號預(yù)處理
3.4.1 小波基的選擇
3.4.2 分解層數(shù)確定
3.4.3 基于小波閾值的心電信號去噪
3.5 心電信號預(yù)處理仿真實(shí)驗(yàn)及分析
3.5.1 小波分解系數(shù)處理
3.5.2 信號重構(gòu)
3.5.3 去噪效果評估及對比
3.6 本章小結(jié)
4 心電信號的波形檢測與特征提取
4.1 時(shí)頻域特征提取
4.1.1 特征選擇
4.1.2 特征點(diǎn)識別
4.1.3 基于小波變換的心電特征識別與提取
4.2 深度特征提取
4.2.1 深度稀疏自編碼器
4.2.2 基于深度稀疏自編碼器(DSAEs)的心電特征提取
4.3 特征融合
4.4 心電信號特征提取仿真實(shí)驗(yàn)及分析
4.4.1 基于時(shí)域特征有效性測試和結(jié)果分析
4.4.2 基于深度特征有效性測試和結(jié)果分析
4.4.3 基于融合特征的有效性測試和結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
5 基于FCM算法的心電信號特征分類
5.1 模糊聚類分析
5.1.1 聚類分析的數(shù)學(xué)模型與常用方法
5.1.2 相似度測度
5.1.3 模糊理論
5.1.4 基于目標(biāo)函數(shù)的模糊聚類(FCM)
5.1.5 FCM算法的優(yōu)勢與缺點(diǎn)
5.2 基于FCM算法的心電信號特征分類
5.2.1 FCM算法的改進(jìn)
5.2.2 FCM聚類算法的收斂性分析
5.2.3 基于FCM算法的心電特征分類算法結(jié)構(gòu)
5.3 心電信號特征分類仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.1 心電信號特征分類實(shí)驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)
5.3.2 基于FCM算法的心電應(yīng)用結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號:3192984
【文章來源】:西南科技大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 心電信號預(yù)處理研究現(xiàn)狀
1.2.2 心電信號特征提取研究現(xiàn)狀
1.2.3 心電信號分類研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與論文的結(jié)構(gòu)安排
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
2 心電信號的相關(guān)理論知識
2.1 心電信號的產(chǎn)生機(jī)理與特點(diǎn)
2.1.1 心電信號的產(chǎn)生機(jī)理
2.1.2 心電信號的特點(diǎn)
2.2 心律失常的基本介紹與典型波形
2.3 心律失常分類的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)
2.4 常用心電信號數(shù)據(jù)庫
2.5 本章小結(jié)
3 心電信號預(yù)處理
3.1 心電信號噪聲分析
3.2 數(shù)據(jù)讀取
3.3 小波變換理論以及在去噪上的應(yīng)用
3.4 基于小波閾值的心電信號預(yù)處理
3.4.1 小波基的選擇
3.4.2 分解層數(shù)確定
3.4.3 基于小波閾值的心電信號去噪
3.5 心電信號預(yù)處理仿真實(shí)驗(yàn)及分析
3.5.1 小波分解系數(shù)處理
3.5.2 信號重構(gòu)
3.5.3 去噪效果評估及對比
3.6 本章小結(jié)
4 心電信號的波形檢測與特征提取
4.1 時(shí)頻域特征提取
4.1.1 特征選擇
4.1.2 特征點(diǎn)識別
4.1.3 基于小波變換的心電特征識別與提取
4.2 深度特征提取
4.2.1 深度稀疏自編碼器
4.2.2 基于深度稀疏自編碼器(DSAEs)的心電特征提取
4.3 特征融合
4.4 心電信號特征提取仿真實(shí)驗(yàn)及分析
4.4.1 基于時(shí)域特征有效性測試和結(jié)果分析
4.4.2 基于深度特征有效性測試和結(jié)果分析
4.4.3 基于融合特征的有效性測試和結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
5 基于FCM算法的心電信號特征分類
5.1 模糊聚類分析
5.1.1 聚類分析的數(shù)學(xué)模型與常用方法
5.1.2 相似度測度
5.1.3 模糊理論
5.1.4 基于目標(biāo)函數(shù)的模糊聚類(FCM)
5.1.5 FCM算法的優(yōu)勢與缺點(diǎn)
5.2 基于FCM算法的心電信號特征分類
5.2.1 FCM算法的改進(jìn)
5.2.2 FCM聚類算法的收斂性分析
5.2.3 基于FCM算法的心電特征分類算法結(jié)構(gòu)
5.3 心電信號特征分類仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
5.3.1 心電信號特征分類實(shí)驗(yàn)評價(jià)指標(biāo)
5.3.2 基于FCM算法的心電應(yīng)用結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
本文編號:3192984
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