基于小波包變換和隱馬爾科夫模型的脈搏信號(hào)分類(lèi)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于小波包變換和隱馬爾科夫模型的脈搏信號(hào)分類(lèi)方法，包括以下步驟：采用db4小波作為小波包變換的小波基函數(shù)，對(duì)采集的兩類(lèi)脈搏信號(hào)進(jìn)行小波包變換，獲得各個(gè)頻帶的小波包分解系數(shù)；根據(jù)局域判別基算法選擇最優(yōu)頻帶；利用Fisher準(zhǔn)則選擇最優(yōu)能量特征向量；將兩類(lèi)脈搏信號(hào)分別選取一部分做為訓(xùn)練信號(hào)，另外一部分作為測(cè)試信號(hào)，根據(jù)上述方法求兩類(lèi)信號(hào)的最優(yōu)特征向量；將訓(xùn)練信號(hào)的最優(yōu)能量特征向量作為連續(xù)隱馬爾科夫的觀測(cè)向量訓(xùn)練出兩個(gè)隱馬爾科夫模型；將測(cè)試信號(hào)的最優(yōu)能量特征向量分別輸入到訓(xùn)練的兩個(gè)模型中，根據(jù)前向-后向算法求其概率值P(O|λi)，通過(guò)概率值比較，完成脈搏信號(hào)的分類(lèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于小波包變換和隱馬爾科夫模型的脈搏信號(hào)分類(lèi)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于小波包變換和隱馬爾科夫模型的脈搏信號(hào)分類(lèi)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]脈搏是由心臟射血活動(dòng)引起的一種血液和血管壁震蕩。此振蕩波最初在主動(dòng)脈根部形成，然后沿著動(dòng)脈樹(shù)迅速向外周血管傳播，而成為各部分脈搏的表現(xiàn)波。在傳統(tǒng)的脈象研究中，是靠不同指法下的指面感覺(jué)來(lái)分辨脈搏，靠運(yùn)用生動(dòng)的自然景象或想象的示意圖形來(lái)比喻脈象的這些比喻缺乏明確的物理含義，加之各人指下體會(huì)難免存在差異，這種脈象鑒別方法不能建立統(tǒng)一的客觀標(biāo)準(zhǔn)。為完成對(duì)脈象信號(hào)的定量與定性的客觀化研究，需要研究出客觀化的完整而簡(jiǎn)單有效的脈象處理方法，能夠在對(duì)脈象信號(hào)進(jìn)行特征分析提取基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)脈象信號(hào)進(jìn)行量化分類(lèi)。目前，小波變換被廣泛的應(yīng)用到脈象信號(hào)處理中，然而如何選擇出適用于脈搏信號(hào)特征提取的最優(yōu)小波包分解算法并沒(méi)有解決，難以對(duì)不同脈搏信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種基于小波包變換和隱馬爾科夫模型的脈搏信號(hào)分類(lèi)方法，該方法綜合了小波包變換算法，局域判別基方法，F(xiàn)isher準(zhǔn)則以及連續(xù)隱馬爾科夫模型方法，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)頻分析的同時(shí)，能夠有效的選擇出適用于脈搏信號(hào)的最優(yōu)特征量，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同種類(lèi)的脈象信號(hào)進(jìn)行有效的分類(lèi)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，基于小波包變換和隱馬爾科夫模型的脈搏信號(hào)分類(lèi)方法具體包括以下幾個(gè)步驟:
[0005](I)通過(guò)HK-2000C脈搏傳感器采集脈搏信號(hào)，得到脈搏信號(hào)序列x(i)，i = 1，2，...，N，i表示等時(shí)間間隔采樣時(shí)間點(diǎn)，N為信號(hào)長(zhǎng)度；
[0006](2)按照公式I對(duì)采集到的脈搏信號(hào)x(i)進(jìn)行4層小波包變換，采用db4小波作為小波包變換的小波基函數(shù)，所述db4小波基函數(shù)的分解低通濾波器系數(shù)為:h(n) = [-0.0106，0.0329，0.0308，-0.1870，-0.0280，0.6309，0.7148，0.2304] (n=0, I…7)，分解高通濾波器系數(shù)為:g(n) = [-0.2304，0.7148，-0.6309，
[0007]-0.0280，0.1870，0.0308，-0.0329，-0.0106] (n=0, 1...7);
【權(quán)利要求】
1.一種基于小波包變換和隱馬爾科夫模型的脈搏信號(hào)分類(lèi)方法，該方法包括以下幾個(gè)步驟: (1)通過(guò)HK-2000C脈搏傳感器采集脈搏信號(hào)，得到脈搏信號(hào)序列x(i)，i=l，2，...，N，i表示等時(shí)間間隔采樣時(shí)間點(diǎn)，N為信號(hào)長(zhǎng)度； (2)按照公式I對(duì)采集到的脈搏信號(hào)x(i)進(jìn)行4層小波包變換，采用db4小波作為小波包變換的小波基函數(shù)，所述db4小波基函數(shù)的分解低通濾波器系數(shù)為:h(n) = [-0.0106,0.0329,0.0308，-0.1870，-0.0280,0.6309,0.7148,0.2304] (n=0, I…7)，分解高通濾波器系數(shù)為:g(n) = [-0.2304,0.7148，-0.6309，-0.0280,0.1870,0.0308，-0.0329，-0.0106](n=0, 1...7);
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK103505189SQ201310496497
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】嚴(yán)如強(qiáng), 孟靜靜, 錢(qián)宇寧 申請(qǐng)人:東南大學(xué)