[發明專利]一種基于子帶能量包絡自相關特征的異常心音識別方法

在審

• 申請號: 201410835394.2
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104473660A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 鄧世文;韓紀慶;唐黎明;鄭鐵然;鄭貴濱;張文杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱師范大學
• 主分類號: A61B7/04
• 分類號: A61B7/04;G06F19/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種基于子帶能量包絡自相關特征的異常心音識別方法，其特征在于它由以下步驟實現：

步驟一、將輸入的心音信號進行能量標準化處理，然后降采樣為2kHz，并對其采用6階巴特沃斯濾帶通波器對降采樣后的心音信號進行帶通濾波以濾除截止頻率以外的聲音和噪聲，得到預處理后的信號；

步驟二、依據心音和心雜音信號的頻率分布特點，采用4階Daubechies小波對步驟一中預處理后的信號進行4層分解，對分解所得到的小波近似子帶系數a₄和細節子帶系數d₂分別進行分幀處理并提取均值香農能量包絡，從而得到近似子帶能量包絡信號E_a和細節子帶能量包絡信號E_d；

步驟三、對步驟二中所得到的近似子帶能量包絡信號E_a和細節子帶能量包絡信號E_d分別計算其自相關序列，并分別截取兩個序列的前M個值作為輸入心音信號的近似子帶能量包絡自相關特征r_a∈R^M和細節子帶能量包絡自相關特征r_d∈R^M,其中M的取值范圍為:200≤M≤300；

步驟四、依據步驟三中所得到的能量包絡自相關特征r_a和r_d分別構造作用其上的兩個由R^M空間到R^e空間的散射映射ψ_a:R^M→R^e和ψ_d:R^M→R^e，兩種能量包絡自相關特征r_a和r_d經各自的散射映射變換后的結果為：ψ_a(r_a)∈R^e和ψ_d(r_d)∈R^e，其中e<M，從而實現降維；然后，再將ψ_a(r_a)和ψ_d(r_d)以向量拼接的方式融合在一起，最終得到心音信號的能量包絡自相關特征z；

步驟五、依據步驟一至四所述的特征提取過程，對訓練集數據中L個心音信號進行特征提取得到L個心音能量包絡自相關特征并結合每個心音信號的類別標識信息y_i得到訓練集然后，以支撐向量機為分類器訓練分類模型，從而完成模型訓練過程；

步驟六、依據步驟一至四所述的特征提取過程，對測試數據中J個心音信號進行特征提取得到J個心音能量包絡自相關特征將輸入到由步驟五中訓練得到分類模型中進行分類。

2.根據權利要求1所述的一種基于子帶能量包絡自相關特征的異常心音識別方法，其特征在于步驟三中，依據下式計算近似子帶能量包絡自相關特征r_a和細節子帶能量包絡自相關特征r_d

ra(m)=Σn=0N-m-1Ea(n+m)Ea(n),m≥1]]>

式中：

當x取“a”時，E_x(n)表示近似子帶能量包絡信號，當x取“d”時，E_x(n)表示細節子帶能量包絡信號，n為能量包絡信號的時間索引，m為時間索引的偏移量。