一种基于改进孪生网络的小样本心电信号分类方法
申请人信息
- 申请人:齐鲁工业大学(山东省科学院); 山东省计算中心(国家超级计算济南中心)
- 申请人地址:250399 山东省济南市长清区大学路3501号
- 发明人: 齐鲁工业大学(山东省科学院); 山东省计算中心(国家超级计算济南中心)
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于改进孪生网络的小样本心电信号分类方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311498055.5 |
| 申请日 | 2023/11/13 |
| 公告号 | CN117481606A |
| 公开日 | 2024/2/2 |
| IPC主分类号 | A61B5/00 |
| 权利人 | 齐鲁工业大学(山东省科学院); 山东省计算中心(国家超级计算济南中心) |
| 发明人 | 王英龙; 孙蒙雨; 舒明雷; 周书旺; 徐鹏摇; 刘照阳 |
| 地址 | 山东省济南市西部新城大学科技园; 山东省济南市历下区科院路19号 |
摘要文本
一种基于改进孪生网络的小样本心电信号分类方法，涉及心电信号分类技术领域，通过构建CMP模块作为孪生网络的子网络，将提取局部特征和全局特征相结合，能够更好的分析波峰的位置、振幅和偏移量等信息，使得转换后的特征向量变得更加鲁棒，从而提高小样本心电信号分类的准确率和稳定性。
专利主权项内容
1.一种基于改进孪生网络的小样本心电信号分类方法，其特征在于，包括如下步骤：a)获取n条原始心电信号，得到原始心电信号集D，D＝{(x, y), (x, y), ..., (x, y), ..., (x, y)}，其中xi为第i条原始心电信号，y为第i条原始心电信号x对应的类标签，i∈{1, ..., n}；1122iinniib)对原始心电信号集D进行预处理，去除原始心电信号中的噪音，得到干净的心电信号集D′，D′＝{(x′, y), (x′, y), ..., (x′, y), ..., (x′, y)}，其中x′为第i条干净的心电信号；1122iinnic)将第i条干净的心电信号x′进行归一化操作，得到归一化后的心电信号x″，如果归一化后的心电信号x″的序列的长度小于L则对归一化后的心电信号x″的序列的后面填充零操作，使归一化后的心电信号x″的序列的长度与L长度相等，得到归一化后的心电信号集D″，D″＝{(x″, y), (x″, y), ..., (x″, y), ..., (x″, y)}；iiimaxiimax1122iinnd)根据归一化后的心电信号集D″创建样本对集P，其中/>y为第i条原始心电信号x对应的类标签，样本对集P中的样本对个数为M，/>i-1i-1e)构建小样本分类模型，将样本对集P中的样本对((x″, x″), Y′)输入到小样本分类模型中，输出得到相似度度量值E(x″, x″)；ii+1wii+1f)通过损失函数L利用Adam优化器训练小样本分类模型，得到优化后的小样本分类模型；g)在MIT-BIH数据集的N个类别中的每个类别随机抽样K个心电信号构成支持集S，S＝{(s, a), (s, a), ..., (s, a), ..., (s, a)}，其中s为第i个心电信号，a为第i个心电信号s对应的类标签，i∈{1, ..., NK}；supprtsupprt1122iiNKNKiiih)在MIT-BIH数据集的N个类别中的每个类别随机抽样Q个心电信号构成查询集S，S＝{(q, b), (q, b), ..., (q, b), ..., (q, b)}，其中q为第i个心电信号，b为第i个心电信号q对应的类标签，i∈{1, ..., NQ}；queryquery1122iiNQNQiiii)将第i个心电信号s替代第i条原始心电信号x后重复执行步骤b)至步骤c)得到第i个归一化后的心电信号s″，得到归一化后的支持集S″，S″＝{(s″, a), (s″, a), ..., (s″, a), ..., (s″, a)}，将第i个心电信号q替代第i条原始心电信号x后重复执行步骤b)至步骤c)得到第i个归一化后的心电信号q″，得到归一化后的查询集S″，S″＝{(q″, b), (q″, b), ..., (q″, b), ..., (q″, b)}；iiisupprtsupprt1122iiNKNKiiiqueryquery1122iiNQNQj)将第i个归一化后的心电信号s″及第i个归一化后的心电信号q″输入到优化后的小样本分类模型中，输出得到分类结果。ii