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专利号: 2019102689454
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2023-08-24
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于深度神经网络的心肌梗死心电图的筛查方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤一,对原始心电图像进行预处理,去除网格框;

步骤二,对步骤一中的图像进行中值滤波处理,消除去除网格框后留下椒盐噪点;

步骤三,通过直方图均衡化方法增强对比度,缩放心电图将尺寸统一为224*224,并将数据归一化为[0,1];

步骤四,构建深度神经网络,并利用ECG训练集进行训练。得到能够诊断是否患有心肌梗死的二分类神经网络;

步骤五,利用训练得到的深度神经网络对心肌梗死心电图进行辅助筛查。

2.如权利要求1所述的一种基于深度神经网络的心肌梗死心电图的筛查方法,其特征在于:所述步骤一中,心电图预处理的过程为:将图像转换为灰度图,对灰度图进行按位取反操作,再进行自适应阈值,即图像不同区域采用不同的阈值。得到二值化标签图像。对其进行形态学闭运算操作,减少独立噪声,填充连通区域的孔洞。与原图像进行add操作,获得去除网格框的图像。

3.如权利要求2所述的一种基于深度神经网络的心肌梗死心电图的筛查方法,其特征在于:所述步骤一中,对于自适应阈值中采用自适应高斯方法,自适应阈值T(x,y)的计算过程为::步骤1.1(x,y)周围像素到其中心点的距离通过高斯函数得到对应权值;

步骤1.2计算每个像素周围(15×15)大小像素块的加权均值并减去常量-10得到阈值T(x,y)。

4.如权利要求2所述的一种基于深度神经网络的心肌梗死心电图的筛查方法,其特征在于:所述步骤一中,网格框去除的过程为:step1.1在自适应阈值后的图像中,通过闭操作及结构元素cv2.MORPH_RECT和大小为识别出横线;

step1.2在自适应阈值后的图像中,通过闭操作及结构元素cv2.MORPH_RECT和大小为识别出竖线;

step1.3通过step1.1和step1.2得出的图像,进行融合,即提取原图像中网格部分;

step1.4将step1.3得出的图像和原图像进行加操作。

5.如权利要求1~4之一所述的一种基于深度神经网络的心肌梗死心电图的筛查方法,其特征在于:所述步骤四中,构建卷积神经网络的过程为:步骤4.1输入一组大小为224*224*3的心电图图像;

步骤4.2先经过7*7大小的卷积操作,随后进行batch normalization,Relu激活函数操作;

步骤4.3经过MaxPooling操作,提取主要特征;

步骤4.4提取的特征经过残差卷积模块,该模块包括2组3*3的卷积操作和batch normalization;

步骤4.5:重复步骤3.3三次,再经过7*7大小的平均池化;

步骤4.6:将上述特征通过全连接层FullyConnectedLayer和Softmax函数,最后得到输出二分类结果。

6.如权利要求1~4之一所述的一种基于深度神经网络的心肌梗死心电图的筛查方法,其特征在于:所述步骤四中,深度神经网络架构由1个卷积层,1个最大池化层,4个残差卷积模块,1个平均池化层,1个全连接层组成,每个卷积层后都对特征进行标准化操作,提高训练速度,并经过ReLU激活函数,提高网络的非线性表达;每个残差卷积模块内包含两个卷积层和一个快捷支路,快捷支路起点为输入,终点为第二个卷积层后的加操作,使得输入特征可以直接和第二个卷积层提取的特征进行数值相加;最后一个全连接层的输出尺寸为2,对应筛查结果的二分类,所述二分类是心肌梗死心电图或非心肌梗死心电图。