基于CNN‑LSTM‑SE的心电图分类算法研究

心血管疾病是我国死亡率较高的疾病之一,通过观察心电图来判断心电信号是否出现异常能够对心血管疾病进行预防和筛查。由于心电图数据规模大且繁杂,临床医护人员在心电图筛查时,工作负担大且容易出现误诊或漏诊的情况。为了提高心电图的筛查效率、减少医护人员的压力,提出了一种基于卷积神经网络、长短期记忆神经网络和SE网络的心电图分类算法模型(CNN-LSTM-SE),该模型将心电图分成5种不同的类别。主要研究内容包括:选用MIT-BIH心律失常数据集作为心电信号的数据来源,使用巴特沃斯带通滤波器对心电信号进行去噪处理,通过Z-score方法对心电信号进行标准化处理,利用独热编码方法对心电信号标签进行编码,最后使用处理后的心电数据对所提算法模型进行训练和测试。实验结果表明:所提模型相较于其它模型,能够有效提高心电图分类的准确性,在实验数据集上的分类准确率达到99.1%。

一种改进U-Net网络的心电图分类算法研究

基于CPSC-2018十二导联数据,提出了一种U-Net网络和注意力机制结合的心电图分类算法。首先,针对数据集数据长度长短不一的问题,对数据进行等长处理和归一化处理。然后,利用U-Net网络中跳层连接和编码解码方式,对预处理后较长的数据进行处理。在U-Net网络解码的最后一层加入注意力机制对抗噪声,提升模型的有效信息关注度和准确性。最后,利用CPSC-2018数据集进行验证。实验结果表明:所提模型能够取得较好的分类效果,识别房颤(AF)和右束支传导阻滞(RBBB)心律失常的精准率、召回率、F1值都可以达到90%以上,平均F1值可以达到82.5%。

基于多特征分支卷积神经网络的心电图分类算法

我国心血管疾病发病率、病死率呈逐年上升趋势。但由于心电图数据规模大且繁杂,临床医护人员在心电图筛查时,工作负担大且容易出现误诊或者漏诊的情况。基于此,利用CPSC-201812导联数据,提出了一种基于多特征分支卷积神经网络的多导联心电信号的智能分类与分析。首先,将CPSC-201812导联数据分为9个类别,基于12导联推导出8导联心电信号并分别提取局部特征。然后,通过双向GRU编码和注意力机制计算出不同类别的注意力权重向量,并将特征信息串联融合成特征向量,从而实现多导联心电图分类。实验结果表明:在验证集上取得了较好的分类效果,正常类别的F1值达到81.2%,平均F1值达到84.2%。特别地,在识别房颤(AF)和右束支传导阻滞(RBBB)这两类别心律失常时F1值分别达到95.1%和93.1%。

某飞行模拟器视景系统的设计与实现

针对飞行模拟器视景系统实时性要求高,视场角较大,场景覆盖范围较大,逼真度高等特点,基于某直升机飞行模拟器研制任务的特定需求,设计该模拟器视景系统。对显示系统、多通道网络结构、视景仿真软件以及视景数据库进行设计和实现,并对其中的关键技术如成像球幕加工技术、多通道同步和融合技术等进行了深入研究。实际使用效果表明:该系统能满足研制的相关要求,显示效果逼真,受到飞行员的认可和好评。

大下视场飞行模拟器视景系统的设计与实现

飞行模拟器视景系统是飞行模拟器的重要组成部分。针对飞行模拟器视景系统实时性要求高、视场角较大、场景覆盖范围较大、逼真度高等特点,基于某直升机飞行模拟器研制对下视场要求较大的特定需求,对大下视场模拟器视景系统的显示系统、多通道网络结构、视景仿真软件以及视景数据库进行了设计和实现,并对其中的关键技术如成像球幕加工技术、多通道同步和融合技术进行了深入研究。实际效果表明,该系统能够实现大下视场视景系统研制任务的需求,达到了国内领先水平。

虚像显示系统自由曲面光学设计

为解决模拟器虚像显示系统由于离轴显示限制视场、眼点前移大幅降低边缘像质的问题,设计一种新型离轴虚像显示系统。利用像差理论,采用光线追迹方法,在全视场立体空间反向追迹光线,应用弥散斑均方根半径和平行度误差对R2450-500-60?视景系统进行像质评价。结果表明:该设计能够改善像质,减小双目不平行度,使边缘视场角与像质达到要求。该设计系统不仅能大幅改善其光学性能,将垂直现场扩大到60?,而且实现成本较低,能进行大尺寸、大视场应用,满足多任务飞行模拟器的需求。

建立心脏病患者的救治体系

本文介绍利用微型心电监护仪,如何建立心脏病患者的救治体系。通过在线收集分析社区患者的心电信息,为心脏病患者的救治开设快速、准确、高效的绿色通道,争取救治时间。

基于量纲分析的测试计量仪器创新设计

概念设计是产品创新的核心,在测试计量仪器的概念设计中,借助量纲分析法,对物理量进行分类,并建立了量纲表,借鉴系统论和进化设计思想建立了基于量纲分析的产品创新设计模型,通过挖掘具有物理参数遗传特性的量纲序列构建有效设计资源链,在多领域知识空间进行寻优以实现向领域解的进化,将为计算机辅助计量测试仪器的创新设计提供支持.

基于传感器效应及量纲分析的仪器创新设计模型

基于量纲分析技术和传感器效应,研究仪器中典型物理效应量纲表达及分类方法,仪器效应与物理参数量纲的映射关系,建立基于效应链的新效应产生方法和基于量纲分析的仪器新效应生成方法,形成基于量纲分析的仪器原理创新的系统化设计模型。

医院计量仪器信息化管理

随着科学技术的不断发展,医疗设备与仪器也在不断的更新换代。传统的人工管理方式,显然已经不能适应现代计量管理的要求。因此有必要开发一套高效的计量器具管理系统,满足医院计量器具管理信息化的需求,确保医院计量仪器的质量,保证患者利益及科研数据的准确性。

精子运动能力评价方法研究进展

精子运动能力评价对男性不孕症临床检验与治疗、试管婴儿临床应用、濒危动物的生殖研究有重要意义。伴随电子技术与光学技术发展,评价方法经历了最初的人眼显微镜观察方法、光散射测量到精子动态特性计算机自动分析方法,操作越来越简便、评价越来越准确和客观。本文对上述评价方法进行简单介绍。

基于绳牵引并联机构的上肢康复机器人设计

人类的上肢为生活提供了诸多便利,健康的上肢是高质量生活的保证。上肢如果出现运动功能障碍就需要接受康复治疗。为了减轻康复师的工作强度,同时增强治疗效果,需要利用康复机器人代替康复师来进行康复训练。通过分析肘、肩关节的运动特性和规律,基于三自由度的冗余绳牵引并联机构设计了一款面向上肢康复的机器人。该机器人由定位模块和连接模块组成,可对不同尺寸的上肢进行主动和被动康复训练。由于机器人结构简单、易于装配、制造成本低,更容易被用户所接受。在结构设计完成后对该上肢康复机器人进行了运动学建模,同时进行了机器人奇异性的分析,为后续运动控制的研究做准备。最后,考虑到机器人的力传递性能和体积大小,采用多目标优化的方式对机器人进行了优化设计。仿真结果表明:优化设计有效地提升了机器人的相关性能。研究结果可为绳牵引并联机构在上肢康复机器人设计中的应用提供理论参考。

基于连杆机构的手指外骨骼设计

手指在人类生活中发挥着重要作用,它们的健康直接影响着人们的生活质量。如果由于疾病或者意外导致单个或多个手指功能性损伤,就需要对手指进行康复训练。为了降低康复师的工作强度,提高康复效率,利用外骨骼进行康复训练是很好的选择。结合人体工程学相关知识,根据手指弯曲与伸直时的运动特性和规律,基于连杆机构设计了一款面向手指康复的外骨骼机构。该机构具有3个自由度,各关节之间的距离可以根据不同手指的长短进行调节,具有广泛的适用性,不会对手指造成二次损伤。采用3D打印技术制作该外骨骼,总体质量小,制作成本低,符合绿色制造的理念。最后,通过穿戴实验验证了所设计的手指外骨骼能够满足康复训练的需求,并且适用于不同的手指。

冠状动脉造影图像处理应用研究

冠状动脉造影是诊断和治疗心血管疾病的有效方法,被称为诊断心血管疾病的"金标准"。对冠状动脉造影应用图像处理技术、研究冠状动脉血管形态、狭窄程度以及斑块性质、诊断和治疗病情提供参考。根据区域间不连续性和区域内相似性两个准则,将应用在冠状动脉造影中的图像处理技术分为了三类:基于边界的、基于区域的、结合特定理论和工具的。在基于边界的图像处理技术中,介绍了参数变形模型和几何变形模型,在基于区域的图像处理技术中介绍了阈值分割法和区域生长法,并对比总结了现有图像处理技术存在的缺陷。介绍了冠状动脉狭窄和冠状动脉斑块性质的判断方法,介绍了目前应用图像处理对冠状动脉狭窄和冠状动脉斑块性质进行判断的专利技术。