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《基于小波包分解的復(fù)雜心音信號分段定位與特征提取研究.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號密級公開編號硬士研究嗲像拾式題目基于小波包分解的復(fù)雜心音信號分段定位與特征提取研究學(xué)院(所、中心)云南大學(xué)信息學(xué)院專業(yè)名稱模式識別與智能系統(tǒng)研究生姓名馬莉?qū)W號導(dǎo)師姓名王威廉職稱教授導(dǎo)師姓名余鵬飛職稱副教授年月論文獨(dú)創(chuàng)性聲明及使用授權(quán)本論文是作者在導(dǎo)師指導(dǎo)下取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研宄成果,不存在剽竊或抄襲行為。與作者一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意?,F(xiàn)就論文的使用對云南大學(xué)授權(quán)如下:學(xué)校有權(quán)保留本論文(含電子版),也可以
2、釆用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文;學(xué)校有權(quán)公布論文的全部或部分內(nèi)容,可以將論文用于查閱或借閱服務(wù);學(xué)校有權(quán)向有關(guān)機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文用于學(xué)術(shù)規(guī)范審查、社會監(jiān)督或評獎;學(xué)校有權(quán)將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容錄入有關(guān)數(shù)據(jù)庫用于檢索服務(wù)。內(nèi)部或保密的論文在解密后應(yīng)遵循此規(guī)定)研宄生簽名:貨裔導(dǎo)師簽名:王日期:£摘要先天性心臟病(簡稱先心?。儆诔錾毕菁膊 Mㄟ^手術(shù)即可治愈,并且早發(fā)現(xiàn)、早治療將大大提高其治愈率。但先心病的早期癥狀不明顯,其診斷分為初診和確診,初診階段主要是聽診,易受主觀經(jīng)驗(yàn)影響而出現(xiàn)漏診,耽誤治療的黃金時間。心音圖含有大量
3、的心臟信息,對心音圖進(jìn)行數(shù)字信號處理,可大大改善這一情況,提高疾病的診斷效率。本文從心音的產(chǎn)生機(jī)制、信號時頻特性,以及基本的心音處理流程出發(fā),包括預(yù)處理、心音分割、特征提取,對心音信號進(jìn)行了定量和定性分析。在預(yù)處理階段,提出了針對心音分析的簡化小波包多分辨率分解算法,得到了心音能量在不同頻率段的分布,有效地將噪聲與心音、生理及病理雜音分離開后;利用心音與雜音的頻率分布關(guān)系,定性地將各小波包系數(shù)劃分為超低、低、中和高頻個頻段,并使用歸一化香濃能量包絡(luò)提取算法,來計算上述個頻段的信號包絡(luò);然后根據(jù)自相關(guān)相關(guān)原理,通過相乘與相加對這四個
4、包絡(luò)信號進(jìn)行突出與壓縮,得到心音包絡(luò)和標(biāo)尺包絡(luò)。其中,心音包絡(luò)具有信號的總體包絡(luò)信息,而標(biāo)尺包絡(luò)對能量較強(qiáng)的奇異點(diǎn)進(jìn)行了放大,對能量較弱的毛剌進(jìn)行了削弱。在心音分割階段,本文提出了新的包絡(luò)提取策略,利用心音包絡(luò)和標(biāo)尺包絡(luò),結(jié)合心音基本時域特征,實(shí)現(xiàn)了心音的自適應(yīng)分段定位,且無需心電等其他參考信息。該方法從時域和頻域兩大角度出發(fā),得到的包絡(luò)信息較完整。對正常和異常共計例復(fù)雜心音的定位分段準(zhǔn)確率達(dá)以上。新的方法不僅效率高,同時有效地降低了傳統(tǒng)心音分段方法僅從峰值點(diǎn)處左右移動固定長度,來計算心音邊界位置而存在的偏移風(fēng)險,減少誤判等錯誤的
5、出現(xiàn)。在特征提取方面,本文進(jìn)行了雜音檢測和心力儲備評估兩方面的心音特征提取,將郭興明教授提出的心臟儲備指標(biāo)(、、作為先心病無創(chuàng)檢測的輔助指標(biāo),發(fā)現(xiàn)異常心音的評級較低,偏高。此外,雜音的出現(xiàn)是先心病最主要的病癥,為此本文計算了收縮期、舒張期各期能量分?jǐn)?shù),發(fā)現(xiàn)在中、高頻段早、中、晚各期的能量分?jǐn)?shù)中,異常心音要高于正常心音,這有力地提示了病理雜音的出現(xiàn);其次,發(fā)現(xiàn)低頻段生理雜音較多,且容易與該頻段的病理雜音混淆,同時正常的第三心音和第四心音,容易與舒張期中、晚期雜音混淆,至此,本文從頻率和能量的角度,對正常、異常,以及不同疾病程度的例心
6、音進(jìn)行研宄,提取到了有效的心音信號特征,為臨床心音分析應(yīng)用的開發(fā)打下了基礎(chǔ)關(guān)鍵詞:先心?。粡?fù)雜心音去噪;小波包;自相關(guān);定位分段;特征分析AbstractCongenitalheartdisease(CHD)belongstobirthdefect.WhichCanbecuredbyoperation,furthermore,earlydetectionandtreatmentcanimprovetherecoveryrate.WhiletheearlysymptomsofCHDisnotobvious,andtheclinica
7、ldiagnosisofCHDisbeingdividedintoinitialdiagnoseandconfirmeddiagnose,theinitialdiagnosearemainlyreliedontteauscultation,whichisveryrelatedtothesubjectiveexperiencefromdoctor,anddelaytheprevioustimetogetabettertreatment.Phonocardiogramisadigitalpictureandhavemuchinform
8、ationabouttheactivityofheart.SothedisadvantagesofdiagnosemakingwoukibeimprovedwiththedigitalsignalprocessingtoPhonocardiogra