[發(fā)明專利]一種用于肺癌篩查的模式識別系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711417839.5
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108062570A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳可;皮喜田;劉洪英;李旺
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.為提高早期肺癌篩查電子鼻系統(tǒng)的靈敏度和特異性，提出一種用于早期肺癌得模式識別系統(tǒng)，模式識別系統(tǒng)主要包括：S1數(shù)據(jù)預(yù)處理、S2特征提取并進行S3分類訓(xùn)練和S4分類識別，其步驟基本如下：

S1對原始的數(shù)據(jù)將進行數(shù)據(jù)解析、基線處理、濾波和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化；

S2采用PCA-LDA降維方法對預(yù)處理后的特征矩陣降維以提取主要特征；

數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征提取完成后，S3是使用支持向量機分類方法對數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練并獲得判別函數(shù)，

S4是基于判別函數(shù)對原始數(shù)據(jù)進行識別并判斷樣本是否患有肺癌。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于肺癌篩查的模式識別系統(tǒng)，其特征在于：

所屬步驟S1中對原始數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)解析，并對解析后的數(shù)據(jù)進行基線處理，有效周期截取是將傳感器與采樣氣體反應(yīng)的時間段進行截取，使得周期數(shù)據(jù)具有一致性，對傳感器數(shù)據(jù)進行濾波，為了補償氣室中傳感器測量結(jié)果的數(shù)值范圍和/或單位差異，本發(fā)明采用標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)化方法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于肺癌篩查的模式識別系統(tǒng)，其特征在于：

所屬步驟S2中PCA-LDA降維算法使得電子鼻系統(tǒng)具有更好的靈敏度和特異性，在盡量保留了數(shù)據(jù)的原始信息的前提下，盡量使相同的類集中而不同的類遠離。該算法優(yōu)于直接使用PCA降維，PCA降維時盡量保留了數(shù)據(jù)的原始信息，而LDA則是盡量使相同的類集中而不同的類遠離，這樣通過這種方法降維后的數(shù)據(jù)更容易區(qū)分。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于肺癌篩查的模式識別系統(tǒng)，其特征在于：

所屬步驟S3分類訓(xùn)練數(shù)據(jù)預(yù)處理以及特征提取完成后，就可以通過分類算法進行分類訓(xùn)練并獲得判別函數(shù)。采用支持向量機的分類方法，基于最大邊距的決策函數(shù)能夠?qū)⒔?jīng)驗風(fēng)險的理論上界降到最低，在構(gòu)建線性支持向量機用于解決分類問題時，需要選擇參數(shù)包括懲罰因子C、核參數(shù)(如多項式核參數(shù)d以及徑向基核參數(shù)σ等)，本研究采用網(wǎng)格尋優(yōu)法來確定最優(yōu)核參數(shù)(C,σ)。網(wǎng)格尋優(yōu)算法將對多對(C,σ)進行模型的建立，并通過交叉驗證尋求最優(yōu)準(zhǔn)確率下最優(yōu)參數(shù)值。