[發明專利]一種基于顯著信號子段提取的脈象分類方法

有效

• 申請號: 202010639354.6
• 申請日: 2020-07-06
• 公開（公告）號: CN111914655B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 李巧勤;肖迪尹;劉勇國;楊尚明
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G16H50/20
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 楊浩林

1.一種基于顯著信號子段提取的脈象分類方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：采用多普勒超聲波血液分析儀采集脈搏信號，并進行預處理，得到c個脈搏信號訓練樣本；

S2：定位c個脈搏信號訓練樣本的顯著脈搏信號子段位置指示向量；

S3：根據顯著脈搏信號子段位置指示向量，構建多模態距離特征向量；

S4：根據多模態距離特征向量，采用最鄰近分類器對脈搏信號進行分類，完成基于顯著信號子段提取的脈象分類；

所述步驟S1中，對脈搏信號進行預處理的方法具體為：采用小波變換的級聯濾波器對脈搏信號進行降噪，并采用三次樣條插值估計法消除脈搏信號中的基線漂移現象，得到c個脈搏信號訓練樣本其中，p_i＝[p₁,...,p_t,...p_q]表示第i個脈搏信號，p_t表示脈搏信號在t時刻的值，q表示脈搏信號長度，y_i∈{1,2,...,n}表示對應的脈象類別，n表示脈象類別數目。

2.根據權利要求1所述的基于顯著信號子段提取的脈象分類方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下子步驟：

S21：利用c個脈搏信號訓練樣本，定義目標函數；

S22：利用交換方向乘子算法求解目標函數，得到顯著脈搏信號子段位置指示向量；

S23：提取顯著脈搏信號子段位置指示向量的非零元素，得到S個非零塊，從每個脈搏信號訓練樣本中分別截取S個子序列，完成信號子段位置指示向量的定位。

3.根據權利要求2所述的基于顯著信號子段提取的脈象分類方法，其特征在于，所述步驟S21包括以下子步驟：

S211：根據c個脈搏信號訓練樣本，定義類i的判別方向為u_i，i＝1,2,...,n，n表示脈象類別數目；

S212：根據類i的判別方向u_i，定義GEM目標函數為其中，C_i表示類i的樣本協方差矩陣，T表示轉置運算，n表示脈象類別個數，表示去除類i樣本后剩余樣本的協方差矩陣，u_i表示類i的判別方向；

S213：將所有脈象類別的判別方向u_i進行串聯，得到所有脈象類別的判別方向v＝(u₁,...,u_i,...,u_n)＝[v₁,...,v_i,...,v_n×q]，其中，n表示脈象類別個數，q表示脈搏信號長度，u_i表示類i的判別方向；

S214：將所有脈象類別的判別方向v帶入GEM目標函數得到GEM目標函數矩陣式其中，T表示轉置運算，C_i表示類i的樣本協方差矩陣，表示去除類i樣本后剩余樣本的協方差矩陣，n表示脈象類別個數；

S215：將GEM目標函數矩陣式轉化為數值優化式其中，α₁表示控制連續限制項的權重，α₂表示控制稀疏正則化項權重，α₃表示方向差異正則化項的權重，v表示所有脈象類別的判別方向，||Dv||₁表示連續限制項，||v||₁表示l₁范數稀疏正則化項，G表示常量，D表示一個常數矩陣，其元素D_k,k＝1，D_k,k+1＝-1，其余元素均為0；

S216：將數值優化式轉化為目標函數其中，z表示第一變量，y表示第二變量，G表示常量。