基于聲學(xué)特性的鼾聲分類研究
發(fā)布時間:2021-03-24 06:12
阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)是一種嚴(yán)重影響人們生活的睡眠呼吸障礙,醫(yī)院對于這種疾病的診斷主要通過多導(dǎo)睡眠儀(PSG)實現(xiàn),其成本高昂極為不便,論文通過對鼾聲的一系列研究,對OSAHS患者的鼾聲進行分類,并實現(xiàn)對所分類別的自動識別,進而輔助OSAHS病癥的診斷。針對睡眠鼾聲信號的降噪預(yù)處理,論文提出了一種譜減法與基于子空間投影的維納濾波法相結(jié)合的降噪方法。在疊加了不同能量白噪聲的帶噪信號降噪實驗中,使用該方法處理后的信號,信噪比(SNR)比使用單獨使用譜減法時平均高了約7dB、比單獨使用維納濾波法時平均高了約3d B,并且在均方誤差和與原信號的相干性上也優(yōu)于譜減法和維納濾波法,在對復(fù)雜背景噪聲的實錄鼾聲的降噪實驗中,論文方法同樣取得了優(yōu)于譜減法和維納濾波單獨使用時的效果,很好地降低了信號噪聲并保持了信號的完整性。對于鼾聲的自動識別與提取,論文使用雙門限法和自適應(yīng)閾值法相結(jié)合的方法截取出了睡眠聲信號中的所有有聲段,提出使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對鼾聲進行自動識別以區(qū)分鼾聲和非鼾聲。選取了Alexnet和Googlenet兩種當(dāng)前在圖像識別領(lǐng)域功能強大的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),分別對聲片段的頻譜...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究流程圖
圖 2-2 有聲段檢測效果圖為了方便對鼾聲的識別工作,需要提取一定的聲學(xué)參數(shù),并對聲學(xué)參數(shù)做一些特定的處理。常見的聲學(xué)參數(shù)有:基因周期、線性預(yù)測參數(shù)、線性對(LSP)參數(shù)、線性預(yù)測倒譜參數(shù)(LPCC)、Mel 倒譜系數(shù)(MFCC)、動態(tài)差分參數(shù)等,常見的參數(shù)提取方法有:自相關(guān)法、并行處理法、倒譜法、簡化逆濾波法等,這些參數(shù)提取出來以后都是長度不一的向量,冗余度較高,需要根據(jù)不同的需求對聲音信號進行特征變換,從而把我們需要的聲音特征突出出來。特征變換領(lǐng)域比較核心的方法是:線性判別分析法(LDA)獨立分量分析法(ICA)、主要分量分析法(PCA),其主要目的是將聲學(xué)參數(shù)正交化、獨立化。論文使用的是主要分量分析法,主要分量分析法是 Pearson 于 1901 年提出的一種針對非隨機變量的數(shù)據(jù)降維方法,Hotelling 于 1933 年首次將其應(yīng)用到了隨機變量的處理當(dāng)中,其主要思想是把原始數(shù)據(jù)中的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)用變換而來的最核心的成分闡釋通過對數(shù)據(jù)中不重要信息的舍棄整合完成對原始數(shù)據(jù)的特征變化以及數(shù)據(jù)降維,很好地降低了數(shù)據(jù)的冗余度[46]。
д = (2圖 2-3 所示,平面上方的類別為+1,平面下方的定義為-1,分類問題決策函 ( ) = ě ( д ) (2-了尋找分類最優(yōu)超平面,確定其參數(shù) w 和 b,把誤分類點到超平面的總距離數(shù) 1,ii ix ML w b y w x bw (2 P 的誤分類點集為 M,則分類問題抽象為 ,min ,ii iw bx ML w b y w x b (2-過多次迭代,找出符合式(2-8)的超平面參數(shù)。平面 P 對數(shù)據(jù)的分割如圖 2-3 所示,圖中的圓圈和叉分別表示兩類數(shù)據(jù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進的網(wǎng)格搜索法的SVM參數(shù)優(yōu)化[J]. 王健峰,張磊,陳國興,何學(xué)文. 應(yīng)用科技. 2012(03)
[2]阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的分級檢測[J]. 張海秀,劉文龍,趙玉霞. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展. 2012(07)
[3]子空間與維納濾波相結(jié)合的語音增強方法[J]. 張雪英,賈海蓉,靳晨升. 計算機工程與應(yīng)用. 2011(14)
[4]一種基于自適應(yīng)譜熵的端點檢測改進方法[J]. 王琳,李成榮. 計算機仿真. 2010(12)
[5]基于EMD和改進雙門限法的語音端點檢測[J]. 宋倩倩,于鳳芹. 電聲技術(shù). 2009(08)
[6]OSAHS患者與單純打鼾者鼾聲聲學(xué)特性初步研究[J]. 許輝杰,余力生,黃魏寧,陳蘭,賀宇霞. 聽力學(xué)及言語疾病雜志. 2009(03)
[7]語音信號產(chǎn)生模型的建立及應(yīng)用[J]. 王莉華. 信息化縱橫. 2009(07)
[8]阻塞型睡眠呼吸暫停低通氣綜合征及其并發(fā)癥[J]. 陳濘宏,莊立邦,周育廷,林士為. 中華醫(yī)學(xué)雜志. 2007(31)
[9]睡眠打鼾研究概況[J]. 趙蕾,黃席珍. 中國全科醫(yī)學(xué). 2002(05)
本文編號:3097217
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
課題研究流程圖
圖 2-2 有聲段檢測效果圖為了方便對鼾聲的識別工作,需要提取一定的聲學(xué)參數(shù),并對聲學(xué)參數(shù)做一些特定的處理。常見的聲學(xué)參數(shù)有:基因周期、線性預(yù)測參數(shù)、線性對(LSP)參數(shù)、線性預(yù)測倒譜參數(shù)(LPCC)、Mel 倒譜系數(shù)(MFCC)、動態(tài)差分參數(shù)等,常見的參數(shù)提取方法有:自相關(guān)法、并行處理法、倒譜法、簡化逆濾波法等,這些參數(shù)提取出來以后都是長度不一的向量,冗余度較高,需要根據(jù)不同的需求對聲音信號進行特征變換,從而把我們需要的聲音特征突出出來。特征變換領(lǐng)域比較核心的方法是:線性判別分析法(LDA)獨立分量分析法(ICA)、主要分量分析法(PCA),其主要目的是將聲學(xué)參數(shù)正交化、獨立化。論文使用的是主要分量分析法,主要分量分析法是 Pearson 于 1901 年提出的一種針對非隨機變量的數(shù)據(jù)降維方法,Hotelling 于 1933 年首次將其應(yīng)用到了隨機變量的處理當(dāng)中,其主要思想是把原始數(shù)據(jù)中的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)用變換而來的最核心的成分闡釋通過對數(shù)據(jù)中不重要信息的舍棄整合完成對原始數(shù)據(jù)的特征變化以及數(shù)據(jù)降維,很好地降低了數(shù)據(jù)的冗余度[46]。
д = (2圖 2-3 所示,平面上方的類別為+1,平面下方的定義為-1,分類問題決策函 ( ) = ě ( д ) (2-了尋找分類最優(yōu)超平面,確定其參數(shù) w 和 b,把誤分類點到超平面的總距離數(shù) 1,ii ix ML w b y w x bw (2 P 的誤分類點集為 M,則分類問題抽象為 ,min ,ii iw bx ML w b y w x b (2-過多次迭代,找出符合式(2-8)的超平面參數(shù)。平面 P 對數(shù)據(jù)的分割如圖 2-3 所示,圖中的圓圈和叉分別表示兩類數(shù)據(jù)。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于改進的網(wǎng)格搜索法的SVM參數(shù)優(yōu)化[J]. 王健峰,張磊,陳國興,何學(xué)文. 應(yīng)用科技. 2012(03)
[2]阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征的分級檢測[J]. 張海秀,劉文龍,趙玉霞. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進展. 2012(07)
[3]子空間與維納濾波相結(jié)合的語音增強方法[J]. 張雪英,賈海蓉,靳晨升. 計算機工程與應(yīng)用. 2011(14)
[4]一種基于自適應(yīng)譜熵的端點檢測改進方法[J]. 王琳,李成榮. 計算機仿真. 2010(12)
[5]基于EMD和改進雙門限法的語音端點檢測[J]. 宋倩倩,于鳳芹. 電聲技術(shù). 2009(08)
[6]OSAHS患者與單純打鼾者鼾聲聲學(xué)特性初步研究[J]. 許輝杰,余力生,黃魏寧,陳蘭,賀宇霞. 聽力學(xué)及言語疾病雜志. 2009(03)
[7]語音信號產(chǎn)生模型的建立及應(yīng)用[J]. 王莉華. 信息化縱橫. 2009(07)
[8]阻塞型睡眠呼吸暫停低通氣綜合征及其并發(fā)癥[J]. 陳濘宏,莊立邦,周育廷,林士為. 中華醫(yī)學(xué)雜志. 2007(31)
[9]睡眠打鼾研究概況[J]. 趙蕾,黃席珍. 中國全科醫(yī)學(xué). 2002(05)
本文編號:3097217
本文鏈接:http://www.sikaile.net/yixuelunwen/yank/3097217.html
最近更新
教材專著