深度学习心律分类概括

最近在做信号分类的问题,看了一些心电图信号分类的论文,想要作为参考。不过这类论文普遍都属于医学类,使用的方法用也大部分比较简单。
有点收获的是还顺便学习了傅里叶变换和小波变换。


虽然说是实时识别,但其实也是进行了切块,按窗口进行识别,存在一定延时,和我工作方向的备选方案一致。

数据处理部分,对于不同长度的ECG数据,通常会使用一些办法来进行切割,看的几篇论文中比较常见的是借助R-peak进行切割。这一部分对我的工作方向帮助不大。在进入深度模型前,有写论文进行了额外的特征提取,在这些论文中普遍使用了小波变换。

小波变换系数和原始数据长度一致,因此可以作为新的通道直接叠加进去。同时短时傅里叶变换也可以在这一步作为特征提取的工具。普通的傅里叶变换不建议使用,因为不能处理非稳态数据。

处理后的数据和原始数据可以叠加后直接进入下一步神经网络,也可以分开进入然后合并,形成多个分支。多个分支可以在最后进行投票,对结果的提升也有帮助。投票阶段可以直接全连接层,也可以使用MLP。复杂的模型就没有必要了。

模型的层次并不需要特别深,大部分论文中使用的模型也就四五层,偶尔有几篇超过了十层,最终结果差距不大。使用CNN模型的没有设计复杂结构,是直接一层一层堆起来,有一篇使用了ResNet结构。RNN中最常用的还是LSTM以及BiLSTM。对固定长度的一般来说BiLSTM结果会优越一点。

目前设计了一个带分支的LSTM+ResBlock的结构,不知道效果好不好。小波变换的部分还需要再研究一下,感觉小波变换这种处理会带来时间上的损耗,不过新模型层数比之前少,整体来看总用时应该是减少的。

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