Cardiac arrhythmia classification by time–frequency features inputted to the designed convolutional neural networks

计算机科学 卷积神经网络 模式识别(心理学) 人工智能 节拍(声学) 右束支阻滞 频域 时域 语音识别 Mel倒谱 小波 规范化(社会学) 特征提取 心电图 计算机视觉 医学 心脏病学 物理 社会学 声学 人类学
作者
Yi Zhang,Jizheng Yi,Aibin Chen,Le Cheng
出处
期刊:Biomedical Signal Processing and Control [Elsevier]
卷期号:79: 104224-104224 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.bspc.2022.104224
摘要

The electrocardiogram (ECG) plays a vital auxiliary role in medical diagnosis, but due to the very low amplitude of the ECG signals, it is challenging and time-consuming to conduct artificial visual evaluation of the ECG signals. In recent years, medical aid research methods through ECG have emerged one after another. However, most of them have defects such as poor model generalization ability and obvious individual differences. This paper constructs two-way multiplex convolutional neural networks (CNNs) based on time–frequency features to classify normal cardiac rhythm (NOR) and seven cardiac arrhythmias including atrial premature contraction (APC), ventricular premature beat (PVC), left bundle branch block (LBBB), right bundle branch block (RBBB), signal quality change (∼), ventricular fused heart beat (FVN), and pacing heart beat (/). Firstly, the preprocessing steps of the original rough ECG signal are arranged in a unique order, including wavelet transform, threshold denoising, normalization, chopping, mel-frequency cepstral coefficients (MFCC). Secondly, a 12-layer one-dimensional CNN model with block representation and a 11-layer auxiliary-two-dimensional CNN architecture are designed for the time-domain feature and the frequency-domain feature, respectively, where the focal loss function is defined to solve the problem of data categories imbalance. Finally, the experimental results show that the proposed algorithm presents excellent performances in processing variable length ECGs, the average accuracy of time-domain model is 99.1 %, and the classification accuracy of APC in frequency-domain model is 96.3 %.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
WittingGU完成签到,获得积分10
2秒前
高天雨完成签到 ,获得积分10
2秒前
Peter完成签到 ,获得积分10
2秒前
凌晨五点的完成签到,获得积分10
2秒前
盛夏蔚来完成签到 ,获得积分10
3秒前
溪泉完成签到,获得积分10
3秒前
YoungLee完成签到,获得积分10
4秒前
得己完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
雨天完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
yoyo20012623完成签到,获得积分10
12秒前
baomingqiu完成签到 ,获得积分10
13秒前
宗剑完成签到,获得积分10
13秒前
王伟轩完成签到,获得积分0
13秒前
上上签完成签到,获得积分10
13秒前
wang发布了新的文献求助10
14秒前
YHX完成签到,获得积分10
14秒前
一直成长完成签到,获得积分10
14秒前
在水一方应助王cc采纳,获得10
14秒前
无尘完成签到,获得积分10
15秒前
司徒诗蕾完成签到 ,获得积分10
16秒前
化学镁铝完成签到,获得积分10
16秒前
平常的语梦完成签到 ,获得积分10
18秒前
隐形曼青应助clickable采纳,获得10
18秒前
金鱼子完成签到,获得积分10
20秒前
d_fishier完成签到 ,获得积分10
22秒前
Ruby完成签到 ,获得积分10
26秒前
齐小明完成签到,获得积分10
28秒前
Frank完成签到 ,获得积分10
28秒前
一个小水滴完成签到 ,获得积分10
29秒前
兮颜完成签到 ,获得积分10
29秒前
李查查完成签到 ,获得积分10
29秒前
水蜜桃桃完成签到,获得积分10
29秒前
a超完成签到 ,获得积分10
30秒前
依旧完成签到 ,获得积分10
31秒前
XZTX完成签到,获得积分10
31秒前
语言与言语完成签到,获得积分10
31秒前
欣喜的涵柏完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6021877
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7637375
关于积分的说明 16167181
捐赠科研通 5169769
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766559
邀请新用户注册赠送积分活动 1749659
关于科研通互助平台的介绍 1636675