深度卷积神经网络在心音分类方法中的应用

• 作者: 陈伟 孙强 齐月月 徐晨
• 来源期刊: 计算机工程与应用
• 关键词: 心音分类 深度卷积神经网络(DCNN) 数据扩充
• 年，卷（期）: 2021,（16）
• 所属期刊栏目: 模式识别与人工智能|Pattern Recognition and Artificial Intelligence
• 页码范围: 182-189
• 页数: 8页
• 分类号: TP391
• 语种: 中文
• DOI: 10.3778/j.issn.1002-8331.2005-0037

摘要

通过分析心音信号对心脏早期的病理状态进行确诊具有重要的意义.提出了一种基于深度卷积神经网络的心音分类方法.将心音信号转化成具有时频特性的梅尔频谱系数(Mel Frequency Spectral Coefficient,MFSC)特征图,将其作为深度卷积神经网络模型的输入;利用深度卷积神经网络对MFSC特征图进行训练,引入中心损失函数建立最优的深度学习模型;测试阶段,先将心音信号转换成多张二维MFSC特征图,然后利用训练好的深度学习模型对其分类,最后利用多数表决原则判断心音信号的类别.针对人工标注的训练样本有限,导致模型训练正确率不高的问题,以心音的二维MFSC特征图为对象分别从时间域和频率域进行随机屏蔽处理进而扩充训练样本.实验结果表明,该方法在PASCAL心音数据集上进行测试,对正常、杂音、早搏三种心音的分类性能明显优于现有最好的方法.