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基于CNN的ECG心房颤动分类模型,旨在……

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简介:
基于一维卷积神经网络(CNN)的心房颤动分类器,能够对既有又没有房颤的患者的ECG信号进行精确区分。 该分类器的性能表现出卓越的准确度,达到了93.33%。 这一模型的设计目标是自动识别正常患者和患有房颤的患者,通过训练能够有效实现高达93.33%的验证准确性。 在此项目中,采用了一维卷积神经网络作为核心组件。 提供的Jupyter笔记本包含数据集加载器以及模型架构的主体内容。 数据集来源于MIT-BIH心房颤动数据库,但由于原始URL已移除,因此所提供的数据集可能与最初用于构建该项目的数据集存在差异。 为了确保实验的可重复性,建议使用GPU进行训练过程。 对于推理阶段,CPU系统同样能够满足需求。

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客服
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  • ECG-Atrial-Fibrillation-Classification-with-CNN: 这是一个使用CNN...
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    简介:本项目利用卷积神经网络(CNN)构建模型,专注于心电图信号中房颤分类的研究,通过深度学习技术提高诊断准确率。 使用一维CNN的基于ECG的心房颤动分类器是一种利用卷积神经网络(CNN)的方法来区分有或无心房颤动患者的ECG信号。该模型经过训练后可以达到93.33%的验证准确率。 目录: - 怎么跑实验 - 所用硬件配置 - 变更日志 关于该项目,这是一个基于CNN的模型,旨在自动对正常患者与心房颤动患者的ECG信号进行分类,并经过训练可实现高达93.33%的验证准确率。这里使用的卷积神经网络是一维的。 项目包含以下内容: - Jupyter笔记本(用于展示和执行代码) - 数据集准备 - 模型构建:包括数据加载器和模型架构 数据集信息来自于MIT-BIH心房颤动数据库,注意该数据集可能与最初创建此项目的版本有所不同。为了保证实验的可重复性,建议使用GPU进行训练,而对于推理任务,则CPU系统就足够了。
  • 使用竞赛开源电RR间期值数据集(标记为1,非标记为0),应用传统机器学习进行
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    本研究利用公开的房颤心电RR间隔值数据集,通过标注房颤与非房颤样本,采用传统机器学习算法开展分类建模分析。 在心电图分析领域,房颤(心房颤动)的检测是一个重要的研究方向。房颤是一种常见的持续性心律失常,其特点是心房的电活动变得非常快且无序,导致心房丧失正常的收缩功能,增加了中风和其他心脏相关疾病的风险。为了准确识别房颤,研究人员和临床医生依赖于心电图(ECG)记录中的RR间期值分析,这些值代表了心跳间隔的时间。 本次研究使用了开源的心电RR间期值数据集,该数据集包含了标注为房颤(标签为1)和非房颤(标签为0)的病例。目标是应用传统机器学习模型通过这些RR间期值进行分类,即判断一次心电图记录是否属于房颤。 研究中使用的传统机器学习算法包括支持向量机(SVM)、随机森林、逻辑回归和K近邻算法(KNN)。在使用这些模型之前,需要对数据进行预处理,如清洗、标准化或归一化以及特征提取。完成预处理后,通过交叉验证等技术优化参数,并最终评估独立测试集上的性能。 研究者关注的关键性能指标包括准确度、召回率、F1分数和ROC曲线下的面积(AUC),这些有助于衡量模型在识别房颤状态方面的效能,特别是在减少假阳性与确保真正房颤不被漏判方面的重要性。实际应用中,此类模型能够帮助快速筛查大量心电图数据,并可作为初步筛选工具。 需要注意的是,机器学习模型的性能受限于训练数据的质量和多样性,使用大规模、多样化的数据集对于提高泛化能力至关重要。此外,在深度学习技术发展的背景下,基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)等方法在心电图分析领域也表现出色。 总结而言,本研究展示了传统机器学习方法在房颤检测领域的潜力,并尝试通过开源数据集建立基础分类系统。尽管存在局限性,但该研究为后续更深入的研究奠定了基础,并可能在未来临床实践中提供辅助工具。随着技术进步,我们可以期待心电图分析技术的进一步提升与改进。
  • ECG-Synthesis-and-Classification:1D GANECG合成及三种
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    本研究提出了一种利用一维生成对抗网络(1D GAN)进行心电图(ECG)信号合成的方法,并评估了三种不同分类模型在合成数据上的表现。 心电图合成与分类利用了一维GAN进行ECG信号的生成,并采用了三种模型:具有跳过连接的CNN、结合了LSTM的CNN以及同时具备LSTM和注意力机制的CNN,用于提高对ECG数据中的不同波形及形态进行准确识别的能力。心脏病专家和医学从业者广泛使用心电图来监测心脏健康状况。然而,手动分析这些时间序列信号时存在难以检测并分类各种特定模式的问题,这不仅费时而且容易出错。因此,我们将机器学习技术应用于这一领域以提高效率与准确性。 问题定义:每一个ECG信号需要被归类为以下五种情况之一:“正常”、“人工过早”、“室性早搏”、“室和正常融合”或“起搏和正常融合”。 解决方案包括了研究、代码实现以及模型训练等环节,旨在通过机器学习技术解决上述问题。楷模GAN在生成高质量的心电图信号方面表现良好;同时,在分类任务中应用注意力机制的CNN-LSTM组合显著提升了识别不同心电信号的能力与准确性。
  • CNNResNet18花卉应用
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    本研究利用改进的ResNet18模型结合卷积神经网络(CNN),有效提升了花卉图像分类精度,在多个数据集上取得了优异的结果。 采用CNN神经网络中的经典resnet18模型对Flowers数据集进行分类。运用了图像增广技术与微调技术,在5轮训练后正确率超过了90%,在经过15轮训练后,精度可以达到97%。
  • MATLAB信号特征提取RAR
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    本研究利用MATLAB软件平台,针对心房纤颤(AF)信号开展深入分析与处理,旨在有效提取其特征参数。通过算法优化,提高识别准确率,为诊断和治疗提供科学依据。 在医疗领域,心电图(ECG)是用于检测心脏活动的重要工具之一,而房颤(Atrial Fibrillation, AFib)是一种常见的心律失常。本项目以基于MATLAB的房颤信号特征提取为主题,利用MATLAB强大的信号处理能力,对房颤信号进行深入分析和特征提取,旨在辅助临床诊断与研究。 MATLAB作为一种广泛应用于科学计算、数据分析及算法开发的编程环境,在处理生理信号(如ECG)时提供了丰富的工具箱支持。例如Signal Processing Toolbox和Bioinformatics Toolbox等,这些工具箱能够帮助用户执行滤波、特征提取以及模式识别等多种操作。 房颤信号特征提取通常包含以下步骤: 1. **预处理**:实际采集到的ECG信号可能含有噪声,如肌电干扰(EMG)及电源线噪声。需采用带通滤波器等技术去除这些无关成分,保留心电信号的主要频率范围(约1-50Hz),确保后续分析的有效性。 2. **R波检测**:通过峰值检测算法识别ECG波形中的重要特征点——R波位置,它代表了心脏除极过程的关键时刻。这一步骤有助于划分心动周期。 3. **心率变异性(HRV)分析**:计算相邻RR间期变化,以此评估自主神经系统活性,为房颤的诊断提供参考依据。 4. **特征提取**:识别并量化房颤的独特表现形式,包括不规则的心率、频繁出现的短RR间期以及较长的间隔时间等。这些特性可以通过统计分析、时频分析(如小波变换)和非线性方法(如混沌理论与分形几何学)来捕捉。 5. **模式识别**:利用机器学习算法,例如支持向量机(SVM)、决策树或神经网络模型,将提取的特征输入其中进行训练。此过程可能涉及到特征选择及模型优化等步骤,以提升分类准确性和稳定性。 6. **结果验证与评估**:通过交叉验证或其他独立测试集来检验所构建模型的表现情况,并依据敏感性(真阳性率)、特异性(真阴性率)以及准确度和F1分数等指标进行性能评价。 本项目提供的代码涵盖了上述所有步骤的具体实现,且已详细注释以便用户理解各环节的操作原理与功能。通过运行该项目,不仅能够掌握房颤信号处理的基础知识,还能学习如何在MATLAB中开展实际应用工作,这对于医学工程、生物医学信号分析及相关领域的研究人员和学生而言是一份宝贵的资源。此外,此项目还为其他类型的心律失常分析或更复杂的信号处理任务提供了基础平台支持。
  • MatlabCNN数据预测
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    本研究构建了一个基于MATLAB平台的卷积神经网络(CNN)模型,用于数据分析与分类预测。通过优化CNN架构和参数调整,显著提升了模型在特定数据集上的分类准确率。 1. 视频链接:https://www.bilibili.com/video/BV1ce4y1p7hB/?spm_id_from=333.999.0.0&vd_source=cf212b6ac033705686666be12f69c448 2. 使用Matlab实现卷积神经网络的数据分类预测,包含完整源码和数据。 3. 实现多变量输入、单变量输出(类别)的分类预测任务。 4. 评价指标包括准确率和混淆矩阵。 5. 包含拟合效果图及混淆矩阵展示。 6. 数据格式为Excel文件,要求使用Matlab版本2018B及以上。
  • CNN垃圾神经网络
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    本研究提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的高效垃圾分类系统。通过深度学习技术自动识别和分类垃圾图像,提高资源回收效率与准确性。 CNN垃圾分类的神经网络模型是一种利用卷积神经网络技术对垃圾进行分类的方法。这种模型能够高效地识别不同类型的垃圾,并根据其特征将其归类到相应的类别中去。通过训练大量的图像数据,该模型可以学习并提取出与各类别相关的视觉特征,从而实现准确、快速的垃圾分类功能。
  • RNNECG方法
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    本研究提出了一种基于循环神经网络(RNN)的心电图(ECG)信号分类方法,旨在提高心律失常等心脏疾病的自动诊断准确性。通过深度学习技术分析ECG数据,该模型能够有效识别不同类型的异常心电信号模式,为临床心脏病学提供了强有力的数据支持工具。 我们使用两层LSTM的RNN模型来实现心律不齐类型的分类。数据集中的所有ECG数据均来自MIT-BIH心律失常数据库,这是用于设计和评估ECG分类算法的标准数据集。
  • CNN与特征提取:PyTorch中使用CNN
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    本文章介绍了如何利用深度学习框架PyTorch构建和训练卷积神经网络(CNN)模型,进行图像分类及特征提取。文中详细解释了CNN的工作原理及其在图像识别任务中的应用,并提供了实践代码示例。 CNN_classification_feature_extraction 是一个使用 Pytorch 实现的用于分类和特征提取的 CNN 的存储库。它利用了预训练模型来解释其功能,并支持数据并行性和多 GPU,提早停止以及类权重等功能。此外,可以选择加载在 ImageNet 数据集上进行过训练的预训练权重或从头开始使用随机权重进行训练。对于预训练的模型结构来说,在最后一层有1000个节点。此代码将所有模型的最后一层修改为与每个数据集兼容的形式。可以使用的模型包括:resnet18, resnet34, resnet50, resnet101, resnet152,resnext50_32x4d, resnext101_32x8d, wide_resnet50_2, wide_resnet101_2, vgg11, vgg11_bn 和 vgg13。
  • CNN和视觉Transformer结合图像
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    本研究提出了一种融合卷积神经网络(CNN)与视觉变换器(Visual Transformer)优势的新型图像分类模型,旨在提升复杂场景下的识别精度。通过巧妙地将局部特征提取能力与全局上下文理解相结合,该模型在多个基准数据集上实现了卓越性能,为图像分析领域提供了新的研究思路和解决方案。 本段落档描述了如何使用PyTorch构建并训练一个结合卷积神经网络(CNN)与视觉Transformer(ViT)的模型来执行图像分类任务。文档首先导入所需的库,如torch、torchvision等,并定义了一个简单的CNN模块(CNNPreprocessor),用作特征提取器以获取图像中的低级特征。此CNN包含两个卷积层,通过ReLU激活函数和池化操作进行特征降维。 接下来,在完成CNN的特征提取后,文档中还定义了视觉Transformer(ViT)模块来进一步处理从CNN获得的特征。这种混合模型设计旨在利用CNN在局部特征抽取上的优势与ViT在全局关系建模方面的特长,从而提升对复杂数据集分类的效果。 此外,文档还包括了一个用于加载和预处理数据的部分,使用torchvision中的datasets和transforms将输入图像转换为标准化张量,并通过DataLoader按批次提供给训练过程。之后定义了损失函数及优化器,并展示了模型的训练与验证步骤。 总的来说,这份代码示例说明了CNN与ViT结合在执行图像分类任务时的优势,旨在通过整合两者的特点来增强整体性能。