基于自动分析技术的心音分类方法研究

发布时间：2024-04-25 20:43

　　心音信号分析在心血管疾病的临床检测及体检中起着重要的作用。心音信号分析中最常用的方法为自动分析技术,主要包括降噪、分割、特征提取及分类等核心步骤。本文对心音自动分析技术进行了分析,并对存在的难点进行了深入研究,主要工作可概括如下:(1)在降噪算法的研究中,本文首先研究了基于小波的降噪方法,并提出了一种基于coif-5的小波自适应降噪方法。然而,实际中的噪声往往具备非平稳、混沌等特性,心音小波系数大于噪声小波系数的理论并不完全严格,且基于小波降噪方法无法追踪噪声变化,在长时采集心音中提取的阈值参数易出现错误。因此,本文进一步提出了一种融合改进最小值控制递归平均和最优修正对数谱幅度估计的心音降噪方法,采用短时窗平滑动态追踪及估计噪声最小值,通过最小化干净心音与估计的干净心音的差异来最大限度的抑制噪声。实验结果验证了提出算法的有效性。(2)本文对阈值分割和基于隐马尔可夫模型的方法进行了研究。阈值分割的优点是算法复杂度低,在高实时性处理系统中更适用。本文提出了一种基于非平稳系统辨识原理的包络提取新方法,通过心音短时平稳性强于噪声短时平稳性的特点,顺序辨识心音帧的非平稳相关性,从而获得更有效的特...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1基于自动分析技术的心音分类系统原理

心音自动分析技术主要由心音信号的预处理、分割、特征提取与分类等步骤构成。其中,预处理的目的是提高心音信号的可分析性,其核心步骤为降噪。现阶段的研究中,一些学者将心音分割视作预处理中的一部分,但心音分割作为心音自动分析技术的基础,且与降噪等过程均可作为相互独立的研究课题,因此本文在....

图2.1心脏的结构

上述结构中,右心房为心脏的四腔之一,其作用是通过上、下静脉腔接纳全身静脉血液的回流。三尖瓣为圆形的三组扇,其作用是在血液循环过程中管控血液在右心房与右心室间的流动方向,如当右心室收缩时,若三尖瓣的三扇瓣同时关闭,则血液迸射进入肺动脉,若未能同时关闭(未关闭或者关闭不全,异常情况)....

图2.2心脏供血过程心音源成分的产生及部位

心脏泵血过程与心脏各结构有关,当某一或多种结果异常时,常会导致血液流动异常,产生不一样的血液撞击振动。如二尖瓣关闭不全时,由左心房泵入左心室的血液在心肌收缩时左心房液压降低,导致血液回流至左心房,从而产生额外的血液撞击振动,即产生具备病变特征的异常振动。2.1.3心音的传导

图2.3心音信号的传导

心脏供血的振动信号要传递至体表,需要经过胸腔、胸壁等结构的传导,如图2.3所示。图2.3(a)为胸部垂直CT图,其中绿色圈内部分为心脏,两红色圈之间为胸腔,两蓝色圈之间为胸壁,可见心音传递的主要介质为胸腔和胸壁。因此,可以简洁的将心音传导机制概括为图2.3(b),即心音源成分由心....

本文编号：3964228