[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于PCA串并融合的多路心音特征表征方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910452241.2
• 申請(qǐng)日: 2019-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110123368B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成雨含;劉啟發(fā);戴世誠(chéng);孫科學(xué)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61B7/04
• 分類(lèi)號(hào): A61B7/04;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 康燕文

1.一種基于PCA串并融合的多路心音特征表征方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在人體胸腔體表的四個(gè)聽(tīng)診區(qū)同步獲得四路心音信號(hào)；

(2)提取四路心音的能量熵特征、互信息特征和相關(guān)性特征作為有效特征數(shù)據(jù)集；

(3)利用主成分分析法對(duì)能量熵特征進(jìn)行降維處理，獲得串行特征；

(4)將相關(guān)性特征和互信息特征從實(shí)向量空間拓展到復(fù)向量空間，進(jìn)行并行融合，獲得并行特征；

(5)將串行特征和并行特征再次融合成為多元優(yōu)化組合特征；

步驟(2)所述的互信息特征為：

I＝[I1(M,P),I2(M,A),I3(M,T),I4(P,A),I5(P,T),I6(A,T)

其中，I(A,T)表示S⁴_T(t)中A區(qū)獲得的心音與T區(qū)獲得的心音的互信息；

步驟(2)所述的相關(guān)性特征為：

r＝[r1(M,P),r2(M,A),r3(M,T),r4(P,A),r5(P,T),r6(A,T)]

其中，r(A,T)表示A區(qū)與T區(qū)的相關(guān)性；

步驟(4)所述的并行融合方法為：

B＝I+ir

其中，互信息特征值通常大于1，作為實(shí)部，相關(guān)性特征絕對(duì)值小于等于1，作為虛部，并行融合后的特征B為6維；

步驟(5)所述的多元優(yōu)化組合特征為：

W＝[I₁+ir₁,I₂+ir₂,…,I₆+ir₆,F1,F2,F3,F4]

其中，I為互信息特征，r為相關(guān)性特征，F(xiàn)1,F2,F3,F4為串行特征；通過(guò)這樣處理，多元優(yōu)化組合特征集為10維，能很好的表征正常與異常心音的差異。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PCA串并融合的多路心音特征表征方法，其特征在于，步驟(1)所述的四路心音信號(hào)表示為：

其中，s^M₁表示M聽(tīng)診區(qū)獲得的第一心音，s^P₁表示P聽(tīng)診區(qū)獲得的第一心音。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于PCA串并融合的多路心音特征表征方法，其特征在于，步驟(2)所述的能量熵特征的提取過(guò)程如下：

利用小波對(duì)心音進(jìn)行分解，將心音分解成6個(gè)子帶信號(hào)，并分析計(jì)算心音子帶的能量熵，其心音能量熵為：

其中，R_i表示能量熵，E(i)＝|g_i(k)|²表示某個(gè)子帶的歸一化能量值，表示所有子帶能量總和，n為子帶序號(hào)；則S⁴_T(t)的能量熵特征集為：