[發明專利]一種基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別系統及方法

有效

• 申請號: 202110201107.2
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112869716B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王志鋒;郭成龍;陳海初;謝恒;鄭煥楠;鄧明斌;余猛
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/021;A61B5/00
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發明提供了一種基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別系統，包括脈搏采集模塊、脈搏特征提取模塊以及雙通道卷積神經網絡，脈搏采集模塊用于采集脈搏信號并對脈搏信號進行預處理，脈搏特征提取模塊用于接收預處理后的脈搏信號并提取預處理后的脈搏信號的時域特征信息以及頻域特征信息，雙通道卷積神經網絡用于對時域特征信息以及頻域特征信息進行混合訓練并對脈搏信號的特征信息進行識別與分類。本發明能夠獲取完整的脈搏特征信息，以便對脈搏特征信息進行定量分析，并輔助醫生通過脈搏特征信息進行臨床上的客觀診斷。相應地，本發明還提供一種基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別方法。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，具體而言，涉及一種基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別系統及方法。

背景技術

脈搏壓力及脈搏特征變化是評價人體心血管系統生理病理狀態的重要依據，無論是中醫切脈或是西醫心血管病檢查，都試圖從脈搏波特征中提取各種生理病理信息。目前在脈診上主要依賴于醫生主觀性的診斷，但由于脈搏信號復雜多樣，醫生在臨床診斷上會出現主觀性誤診的問題。

為解決醫生在臨床診斷上會出現的主觀性誤診的問題，現有技術一般采用時域或頻域分析方法對脈搏信號進行處理，并通過單通道卷積神經網絡對脈搏信號的時域特征或頻域特征進行訓練及分類，進而實現脈搏信號的識別與后續診斷。然而采用時域或頻域分析方法對脈搏信號進行處理，并通過單通道卷積神經網絡對脈搏信號的時域特征或頻域特征進行訓練及分類無法獲取完整的脈搏特征信息，不便于后續分析與診斷。

發明內容

基于此，為了解決現有技術采用時域或頻域分析方法對脈搏信號進行處理，并通過單通道卷積神經網絡對脈搏信號的時域特征或頻域特征進行訓練及分類無法獲取完整的脈搏特征信息而不便于后續分析與診斷的問題，本發明提供了一種基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別系統及方法，其具體技術方案如下：

一種基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別系統，包括脈搏采集模塊、脈搏特征提取模塊以及雙通道卷積神經網絡。

所述脈搏采集模塊用于采集脈搏信號并對所述脈搏信號進行預處理，所述脈搏特征提取模塊用于接收預處理后的脈搏信號并提取預處理后的脈搏信號的時域特征信息以及頻域特征信息，所述雙通道卷積神經網絡用于對所述時域特征信息以及所述頻域特征信息進行混合訓練并對脈搏信號的特征信息進行識別與分類。

上述基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別系統通過脈搏特征提取模塊提取脈搏信號的時域特征信息以及頻域特征信息，通過雙通道卷積神經網絡對所述時域特征信息以及所述頻域特征信息進行混合訓練并對脈搏信號的特征信息進行識別與分類，能夠獲取完整的脈搏特征信息，以便對脈搏特征信息進行定量分析，并輔助醫生通過脈搏特征信息進行臨床上的客觀診斷。

進一步地，所述脈搏特征識別系統還包括處理器以及數據顯示模塊，所述處理器用于根據識別與分類后的脈搏信號的特征信息計算心率以及血壓值，所述數據顯示模塊用于顯示所述心率以及所述血壓值。

進一步地，所述雙通道卷積神經網絡包括Softmax分類器。

進一步地，預處理后的脈搏信號包括多個周期的脈搏波曲線。

相應地，本發明還提供一種基于雙通道卷積神經網絡的脈搏特征識別方法，其包括如下步驟：

采集脈搏信號并對所述脈搏信號進行預處理；

提取預處理后的脈搏信號的時域特征信息以及頻域特征信息；

通過雙通道卷積神經網絡對所述時域特征信息以及所述頻域特征信息進行混合訓練并對脈搏信號的特征信息進行識別與分類。

進一步地，提取預處理后的脈搏信號的時域特征信息的具體方法包括如下步驟：

設定低限閾值以及距離閾值；