[发明专利]基于加权核回归和封装式偏差搜索的综合年龄检测系统

权利要求书

1.一种基于加权核回归和封装式偏差搜索的综合年龄检测系统，其特征在于包括：

数据采集设备：用于采集医疗数据，并将采集到的医疗数据输入到存储器中；

实际年龄输入设备：用于输入实际年龄信息到存储器中；

存储器：用于存储样本数据库；

预处理模块：从存储器的各个数据库中获取医疗数据并进行数据清洗；

特征压缩模块：对数据进行压缩，去掉冗余特征；

传统年龄估计模块：基于正常人样本建立回归模型，训练标签为实际年龄，通过最小化估计年龄和实际年龄差异进行模型训练；

病理年龄估计模块：基于所有类别样本建立回归模型，引入年龄偏差表征病理年龄和实际年龄差异，训练标签为实际年龄加年龄偏差，通过最大化分类准确率来搜索最优年龄偏差，并将得到的最优年龄偏差封装至病理年龄估计模型中；

加权核回归模块：用于对传统年龄估计模块输出传统年龄和病理年龄估计模块输出的病理年龄进行加权集成，得到综合年龄检测结果；

结果输出模块：用于输出所述综合年龄检测结果；

所述存储器中设有PA样本数据库、NC样本数据库以及待测样本数据库；

所述PA样本数据库：用于存储疾病患者医疗数据和对应的实际年龄信息；

所述NC样本数据库：用于存储正常人的医疗数据和对应的实际年龄信息；

所述待测样本数据库：用于存储未确诊对象的医疗数据和对应的实际年龄信息；

所述病理年龄估计模块先利用PA样本数据库和NC样本数据库中的数据进行训练，设定正常人的年龄偏差p在(p_min,p_max)范围内变化，疾病患者的年龄偏差q在(q_min,q_max)范围内变化，p，q的变化步径为Δ，Δ≤1，选定训练样本和验证样本，将训练样本的医学特征和实际年龄加上偏差作为SVR模型输入，获得训练后的SVR模型，保存SVR模型参数；基于训练后的SVR模型和验证样本，输出验证样本的年龄估计值，根据验证样本年龄估计值计算适应度函数值，保存该适应度函数值及对应的偏差组合(p,q)；通过在(p_min,p_max)和(q_min,q_max)范围内按预设步进轮询，寻找所有(p,q)组合中适应度函数值最大值，得到全局最优的模型参数和年龄偏差组合(p_opt,q_opt)，从而得到最佳病理年龄估计模型。

2.根据权利要求1所述的基于加权核回归和封装式偏差搜索的综合年龄检测系统，其特征在于，所述预处理模块从存储器的各个数据库中获取医疗数据，通过数据清洗手段删除重复信息、纠正错误并提供数据一致性，得到最终的有效医学特征。

3.根据权利要求1所述的基于加权核回归和封装式偏差搜索的综合年龄检测系统，其特征在于，所述传统年龄估计模块和所述病理年龄估计模块中回归模型均采用SVR模型。

4.根据权利要求1所述的基于加权核回归和封装式偏差搜索的综合年龄检测系统，其特征在于，所述病理年龄估计模块中回归器的适应度函数值由年龄估计值的可分度距离或相关性系数值来表征。

5.根据权利要求4所述的基于加权核回归和封装式偏差搜索的综合年龄检测系统，其特征在于，所述可分度距离计算方式为其中：

是第一类样本估计年龄均值，是第二类样本估计年龄均值，是所有样本估计年龄均值，是第一类样本集合中第j个样本的估计年龄，是第二类样本集合中第k个样本的估计年龄，P₁是第一类样本数目与总样本数目的比值，P₂是第二类样本数目与总样本数目的比值，N₁是第一类样本的数量，N₂是第二类样本数量；

所述相关性系数的计算方式为各个变量计算方式为：

其中：是第j个样本的估计年龄，表示N个样本估计年龄的平均值，l_j是第j个样本的真实年龄，表示N个样本真实年龄的平均值，N为样本数量。

6.根据权利要求1所述的基于加权核回归和封装式偏差搜索的综合年龄检测系统，其特征在于，所述加权核回归模型是传统年龄估计模块和病理年龄估计模块的凸组合，即传统年龄的权重w₁范围从0到1，病理年龄的权重w₂范围从1到0，约束为w₁+w₂＝1。