发明名称 一种用于脉搏波分类处理的装置
摘要 本发明公开了一种用于脉搏波分类处理的装置,该装置将采集到脉搏波信号作为输入,经主波提取模块处理获得主波的准确位置,进入分段模块分段,分段后的脉搏波数据进入增加噪声层模块,再进入具有三层结构的卷积层和取样层模块,输出为分类的权值特征;将权值特征输入到多层感知器模块进行最后的处理,输出为分类的最终结果显示在显示器上。本发明在确定脉搏波的主波的位置后,计算脉搏波特征的直接特征值,并对分段的数据段进行卷积和取样,得到内部特征值,再结合直接特征值和内部特征值根据预定算法进行计算,输出的脉搏波分类结果更准确。
申请公布号 CN102824166B 申请公布日期 2014.02.12
申请号 CN201210230408.9 申请日期 2012.07.05
申请人 华东师范大学 发明人 胡晓娟;朱洪海;董军;王丽苹
分类号 A61B5/02(2006.01)I 主分类号 A61B5/02(2006.01)I
代理机构 上海蓝迪专利事务所 31215 代理人 徐筱梅;张翔
主权项 一种用于脉搏波分类处理的装置,其特征在于该装置包括采集器、主波提取模块、分段模块、增加噪声模块、卷积及取样模块、其他特征模块、多层感知器及显示器,其采集器连接主波提取模块,主波提取模块分两路,一路与分段模块、增加噪声模块、卷积及取样模块依次连接,另一路与其他特征模块连接,其他特征模块和卷积及取样模块与多层感知器连接,多层感知器连接显示器,采集器将采集到的脉搏波信号经主波提取模块处理,获得主波准确位置和脉搏波数据并输出;一种情况,分段模块根据主波准确位置对脉搏波信号进行分段,输出分段后的脉搏波数据;分段后的脉搏波数据进入增加噪声模块,输出为增加噪声的脉搏波信号;接着进入卷积及取样模块,输出为分类的权值特征;将权值特征输入到多层感知器模块进行最后的处理,输出为脉搏波分类的最终结果显示在显示器上;另一种情况,其他特征模块在主波提取模块的输出的基础上计算脉搏波特征的直接特征值,与卷积及取样模块同时输入到多层感知器模块,多层感知器模块进行处理后,输出为脉搏波分类的最终结果显示在显示器上;其中:所述直接特征值是指能准确体现所述脉搏波的特征;所述主波提取模块处理包括:1)、脉搏波先经1Hz ~30Hz 的带通滤波,去除低频和高频噪音; 2)、然后对滤波后信号进行幅值归一化;3)、计算信号幅值归一化后的香农能量,并进行低通滤波求取包络线;4)、对香农能量包络线信号进行希尔伯特变换;5)、利用希尔伯特变换后的信号提取香农能量包络线的峰值点t,即希尔伯特变换后的信号从负到正过零点的值与香农能量包络线峰值点对应;6)确定原始脉搏波信号中的真正主波位置,以香农能量峰值点的时间位置t为中心确定时间范围T,脉搏波原始信号在T范围找到真正的脉搏波主波位置;0.2<T<0.3; 所述分段模块根据主波准确位置对脉搏波信号进行分段是:将脉搏波分成以主波为基点,N个数据长度的数据段;N为数据点数;所述增加噪声模块,用于对分段后的脉搏波数据叠加随机噪声,并输出给所述卷积及取样模块;所述卷积及取样模块具有三个卷积层及取样层,分别对输入的数据进行卷积、取样,形成分类的权值特征并输出;所述多层感知器包括隐层及逻辑回归层,隐层是个全连接层,隐层的输入全部来源于卷积及取样模块的输出,或者来源于卷积及取样模块的输出和其他特征模块输出的特征值;隐层的权值矩阵为[P1 * P2],其中:P1 为输入节点个数,P2 为输出节点个数,50<P1<2000,100<P2<2000,然后经过逻辑回归层对权值特征进行最后的分类,权值矩阵为[P2 * D] ;D为疾病种类数目; 所述其他特征模块,根据所述主波的位置,计算直接特征值与卷积及取样模块的输出一起作为多层感知器的输入。
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