[发明专利]一种面向癫痫脑电的识别方法有效

专利信息
申请号: 202011353490.5 申请日: 2020-11-27
公开(公告)号: CN112450885B 公开(公告)日: 2022-04-22
发明(设计)人: 张锦;田森;刘熔;李强 申请(专利权)人: 湖南师范大学
主分类号: A61B5/00 分类号: A61B5/00;A61B5/372;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06V10/774;G06V10/764;G06V10/82
代理公司: 长沙市护航专利代理事务所(特殊普通合伙) 43220 代理人: 谢新苗
地址: 410081 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 面向 癫痫 识别 方法
【权利要求书】:

1.一种执行面向癫痫脑电的识别方法的计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质中存储的计算机程序将执行以下步骤:

S1、构建基于一维卷积神经网络的简化深度学习模型L-NET,所述简化深度学习模型L-NET由以下结构组成:

五个一维卷积层conv1d_1、conv1d_2、conv1d_3、convld_4、conv1d_5,

两个一维池化层max_poolingld_1、max_pooling1d_2,

两个批标准化层batch_normalization_1、batch_normalization_2,

一个全局均值池化层global_average_poolingld_1,

两个全连接层dense_1、dense_2,

一个Dropout层dropout_1,

所述conv1d_1、conv1d_2、batch_normalization_1、max_pooling1d_1、conv1d_3、conv1d_4、batch_normalization_2、max_poolingld_2、conv1d_5、global_average_pooling1d_1、dense_1、dropout_1和dense_2依次相邻设置;

S2、采集脑电数据,其中,所有脑电数据都是由128通道的放大器系统记录的,在经过12位模数转换后,数据以173.6Hz的采样频率连续读入,组合形成一个行向量,再将行向量转置成列向量方便数据预处理;

S3、所述脑电数据经过EMD预处理,输入简化深度学习模型L-NET,具体表现为:

S301、对经过步骤S2后的500个列向量进行数据预处理,每一条原始数据经过EMD后形成8-13不等阶数的IMF分量;

S302、分别取前三、前五、前七、前八阶分量作为简化深度学习模型L-NET的输入;

S4、所述简化深度学习模型L-NET采用RMSProp算法作为模型优化算法,通过预定义的目标函数来进行损失估计。

2.根据权利要求1所述的一种执行面向癫痫脑电的识别方法的计算机存储介质,其特征在于,所述简化深度学习模型L-NET中还设置有L2正则化,使权值变化率相应减小。

3.根据权利要求2所述的一种执行面向癫痫脑电的识别方法的计算机存储介质,其特征在于,所述步骤S2中采集的脑电数据总共分为5类子集,分别为Z,0,N,F,S,每类脑电子集包含100个信道序列,总共500个信道序列,每个信道持续时间为23.6秒,信号采样点是4097个数据点,五类脑电数据子集分别代表:(1)不同人的脑电测试信号,其中Z、0表示的是正常清醒的健康人,N、F表示的是未发作的癫痫病人,S表示癫痫病发作时的病人;(2)记录位置不同,Z、0两类是在颅外记录的数据,而N,F,S是在颅内记录的数据。

4.根据权利要求3所述的一种执行面向癫痫脑电的识别方法的计算机存储介质,其特征在于,所述步骤S4中预定义的目标函数为损失函数binary crossentropy,用于做极大似然估计。

5.根据权利要求4所述的一种执行面向癫痫脑电的识别方法的计算机存储介质,其特征在于,所述简化深度学习模型L-NET采用RMSProp算法和损失函数binary crossentropy计算后得知:脑电数据经过EMI)处理后取前三阶分量进行分类识别的识别率最高。

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