基于优化残差网络的动态心电信号分类算法研究
DOI:
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作者:
作者单位:

(1.重庆工商职业学院 电子信息工程学院,重庆 401520; 2.重庆大学 光电工程学院,重庆 400044)

作者简介:

刘亚楠(1983-),女,讲师,主要从事心电信号分析方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家重点研发计划(2019YFC0605203)、重庆市教育委员会科研项目(KJQN201904007)、重庆 市自然科学基金(cstc2020 jcyj-msxmX0553)和重庆工商职业学院科研项目(NDZD2019-02) 资助项目 (1.重庆工商职业学院 电子信息工程学院,重庆 401520; 2.重庆大学 光电工程学院,重庆 400044)


Study on classification method for dynamic ECG signal based on optimized Res-Ne t residual network
Author:
Affiliation:

(1.Department of Electronic Information Engineering,Chongqing Technology and Business Institute,Chongqing 401520,China; 2.Department of Optoelectronics Engi neering,Chongqing University,Chongqing 400044,China)

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    摘要:

    准确的动态心电信号异常检测依然是心电信号分 析的难点。针对这种情况,本文设 计了优化的Res-Net残差网络模型,该模型基于原Res-Net50模型在卷积层加入空洞卷积, 并用评价指标相反数的近似公式代替损失函数,以获得较高的异常心电特征识别率。同时, 对学习率、卷积核大小、衰减因子在内的多个超参数进行了测试和优化。为了验证该模型的 可行性,本文选取了ICBEB心电数据库,对该数据库中12导联动态心 电信号中所包含的 9种心率失常进行自动分类,并对模型优化前后进行分类评价指标比较。实验结果表明,当 设置参数lr=0.01,dropout=0.5,weight_dec ay=0.000时,优化Res-Net残差网络模型自动分 类准确率达到0.95,模型分类评价指标F1得分0.89。该模型在提取动态心电图特征的同时 进行了分类,获得较好效果,具有潜在的临床指导意义。

    Abstract:

    Accurate abnormality detection of dynamic ECG signal is still the diffi culty point in (electrocardiogram,ECG) signal analysis.In this case,the paper designs an optimized Res-Net re sidual network model based on convolutional neural network.Through the classic Res-Net50mode l,the expansion convolution is added into the convolution layer,and the loss function is replaced by the approximate formula of the opposite number of evaluation indexes,so as to o btain higher recognition rate of abnormal ECG features.Several hyper-parameters including l earning rate, kernel size,weight decay,are carefully tested and the optimal values are selec ted as the final parameters.ICBEB ECG database which includes 9kinds of arrhythmias in the 12l ead ECG signal is selected to verify the feasibility.The experimental results show that the classification accuracy of the proposed model reaches 0.95,and the F1score of the model class ification evaluation index is 0.89with lr=0.01,dropout=0.5,weight_decay=0.0001,which shows the potential in clinical diagnosis.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘亚楠,于婷婷,漆伟,杜高飞,冯鹏.基于优化残差网络的动态心电信号分类算法研究[J].光电子激光,2021,32(8):894~901

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  • 收稿日期:2021-01-19
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  • 在线发布日期: 2021-11-12
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