使用多尺度递归图和视觉转换器的心律失常分类
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TP391 TH701

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Arrhythmia classification using multi-scale recurrence plot and vision transformer
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    摘要:

    心电(ECG)信号反映心脏电生理活动状态,其准确分类对于心脏疾病的自动诊断非常重要,为此,提出一种使用多尺度 递归图和视觉转换器的心律失常自动分类方法。 首先使用小波变换将心电信号分解为低频分量和若干个高频分量,并采用递 归图方法将其分别变换为二维纹理图像;然后针对样本不平衡问题,采用多分类 Focal loss 替代交叉熵损失函数,对视觉转换器 模型进行改进;最后基于心电信号的多尺度递归图表示,使用改进的视觉转换器进行心律失常分类。 采用 MIT-BIH 心律失常 数据库中的数据进行实验,所提出的心律失常分类方法的平均准确率为 97. 38% 。 实验结果表明,提出的方法能有效识别心律 失常类型,且其性能明显优于传统的心律失常自动分类方法。

    Abstract:

    The electrocardiogram (ECG) reflects the cardiac electrophysiological activity, which is essential for the automatic diagnosis of heart disease. In this article, an automatic classification method of arrhythmia using multi-scale recurrence plot and vision transformer is proposed. Firstly, the ECG is decomposed into low-frequency components and several high-frequency components using wavelet transform, which are respectively transformed into 2D texture image by the recurrence plot method. To solve the problem of sample imbalance, the conventional vision transformer is improved by replacing cross entropy loss with multi-classification focal loss. Finally, the arrhythmia classification is performed by utilizing the multi-scale recurrence plot representation of ECG and the improved vision transformer. The MIT-BIH arrhythmia dataset is utilized to evaluate the proposed arrhythmia classification method. The average accuracy of the proposed method is 97. 38% . Experiment results show that the proposed method is effective and better than other conventional method.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

韩 亮,罗统军,蒲秀娟,刘浩伟.使用多尺度递归图和视觉转换器的心律失常分类[J].仪器仪表学报,2022,43(12):149-157

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  • 在线发布日期: 2023-07-04
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