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DAY 10
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30天了解醫學信號辨識是怎麼回事?系列 第 10

Day- 10醫學信號的特徵提取方法。

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醫學信號的特徵提取是從生理信號(例如心電圖、腦電圖、生理監測等)中提取有用的信息,以幫助醫學診斷、疾病監測和治療。下面是一些常用的醫學信號特徵提取方法:

  1. 時域特徵提取
    • 平均值(Mean):信號數值的平均值。
    • 方差(Variance):信號數值的變化程度。
    • 標準差(Standard Deviation):方差的平方根,用於衡量數值的離散程度。
    • 最大值和最小值:信號的最大值和最小值。
    • 脈衝計數(Pulse Count):信號中的峰值數量。
    • 脈衝間隔(Inter-pulse Interval):相鄰脈衝之間的時間間隔。
  2. 頻域特徵提取
    • 快速傅立葉變換(Fast Fourier Transform, FFT):將信號轉換成頻域,以獲取頻率分量的信息。
    • 功率譜密度(Power Spectral Density, PSD):衡量信號在不同頻率上的能量分佈。
    • 頻率成分:主要頻率成分或波形的頻率特性。
    • 頻域統計特徵:例如頻域中的平均功率、中位數等。
  3. 時-頻域特徵提取
    • 短時傅立葉變換(Short-Time Fourier Transform, STFT):用於分析信號在時間和頻率上的變化。
    • 維度約化方法,如小波變換(Wavelet Transform):用於提取信號中的時間-頻率特徵。
  4. 非線性特徵提取
    • 數值特徵,如峰值指數(Fractal Dimension):用於描述信號的自相似性和複雜性。
    • 非線性動力學分析,如最大李雅普諾夫指數(Maximal Lyapunov Exponent):用於描述信號的混沌性質。
  5. 生理學特徵
    • 基於生理學知識的特徵提取,例如心臟心電圖中的ST段抬高、T波倒置等。
  6. 機器學習提取方法
    • 使用機器學習算法,如支持向量機(Support Vector Machine)、神經網絡等,將原始信號轉換成高級特徵。
    • 主成分分析(Principal Component Analysis, PCA):用於減少特徵維度和提取主要特徵成分。
  7. 深度學習提取方法
    • 使用深度學習模型,如卷積神經網絡(Convolutional Neural Networks, CNN)或遞歸神經網絡(Recurrent Neural Networks, RNN),直接從原始信號中學習特徵表示。

選擇特徵提取方法通常取決於信號的類型、研究目標和可用數據。特徵提取可以從中獲取有用的信息並作出適當的醫學決策。


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