基于变值逻辑与深度学习模型的心音分类研究
2021-10-14姚如苹潘家华王威廉
云南大学学报(自然科学版) 2021年5期
姚如苹,孙 静,潘家华,王威廉**
(1. 云南大学 信息学院,云南 昆明 650500;2. 云南省阜外心血管病医院,云南 昆明 650032)
心脏听诊是临床疾病检查,尤其是各类心血管疾病初诊的基本手段[1],如对先天性心脏病(简称先心病)的初诊和筛查主要依靠心脏听诊. 近年来,随着电子听诊器的出现,其大大方便了数字化记录心音,记录的心音信号称为心音图(Phonocardiogram,PCG). PCG 载有心脏生理、病理的丰富信息,分析研究心音对于机器辅助诊断有重要意义. 目前,用于心音特征提取的方法主要有小波变换、频谱分析、数字滤波、梅尔倒谱频率系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)和离散傅里叶变换等[2-6]. 文献[7]首先使用小波去噪,然后提取MFCC作为心音特征后,采用支持向量机进行分类,在对异常和正常信号的分类中获得了0.93 的准确率,但当异常心音种类增多时准确率明显下降,且训练样本过少无法保证算法的普适性. 文献[8]提出了基于S 变换的心音特征提取方法,对一个周期进行S 变换,提取变换后矩阵的统计学特征,并将该特征作为区分不同信号的特征向量,但该算法对于病理性信号的特征提取较不明显,不利于后续心音分类. 文献[9-12]使用传统的机器学习方法对心音信号进行分类,如支持向量机、人工神经网络等,但得到的准确率普遍较低. 文献[13]使用深度学习方法对心音进行分类,将提取的MFCC 转换为二维特征样本,然后使用卷积神经网络对其进行分类,取得了0.895 的准确率.
上述研究中,各算法给出的准确率普遍较低,且……
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