清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Deep Clustering with LSTM for Vital Signs Separation in Contact-free Heart Rate Estimation

心跳 光谱图 计算机科学 聚类分析 人工智能 模式识别(心理学) 源分离 自回归模型 语音识别 分割 数学 统计 计算机安全
作者
Chen Ye,Guan Gui,Tomoaki Ohtsuki
标识
DOI:10.1109/icc40277.2020.9149328
摘要

So far, most separation approaches of vital signs such as heartbeat and respiration, are implemented based on linear mixtures. However, some literatures have reported that non-linear mixtures actually occur in the associated applications, e.g., heart rate (HR) estimation with Doppler radar, where the simple linear demixing architecture may limit the effect of source separation. In addition, the human motions during HR measurement further complicate the mixing processes. The issue motivates us to exploit a more suitable separation approach to deal with contact-free HR estimation, considering non-linear mixtures including motions. A semi-supervised deep clustering (DC) is proposed to separate the three mixed sources of heartbeat, respiration, and motions, by segmenting the spectrogram of Doppler signal. First, through training a deep recurrent neural network (RNN) with long short-term memory (LSTM) via heartbeat/respiration-only data, the embeddings to each frame-sample from spectrogram can be acquired, which enables feature optimization in a lower dimensional space. Then, in the test phase, K-means clusters the embeddings associated with each source, to infer the masks used for spectrogram segmentation. The proposed deep clustering has three main strengths: It (i) gets rid of the restriction of mixture class, relying on data mining; (ii) can handle three-source mixtures by training two sorts of source-independent samples; (iii) only requires the mixtures from single-channel. The HR measurement experiments on subjects' sitting still and typing, validate the improvements of accuracy and robustness by our proposal, over some prevailing approaches in signal decomposition or separation.
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
2秒前
coolru完成签到 ,获得积分10
26秒前
倾卿如玉完成签到 ,获得积分10
28秒前
41秒前
yygz0703完成签到 ,获得积分10
51秒前
大熊完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
1分钟前
Criminology34举报lungfiga求助涉嫌违规
1分钟前
1分钟前
Jasperlee完成签到 ,获得积分10
1分钟前
吴倩完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
2分钟前
sswy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
健壮的鑫鹏完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
Ai完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
谢书南完成签到,获得积分10
3分钟前
谢书南发布了新的文献求助30
3分钟前
3分钟前
3分钟前
minnie完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Elytra完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
一天完成签到 ,获得积分10
4分钟前
lixuebin完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
小白完成签到 ,获得积分10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
Woshikeyandawang完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
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
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6203059
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8029928
关于积分的说明 16719957
捐赠科研通 5295126
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2821521
邀请新用户注册赠送积分活动 1801041
关于科研通互助平台的介绍 1662993