華東交通大學袁朝暉獲國家專利權(quán)
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龍圖騰網(wǎng)獲悉華東交通大學申請的專利一種基于混合優(yōu)化與多模態(tài)特征融合的心電信號重構(gòu)方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán),本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予,授權(quán)公告號為:CN120316447B 。
龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉:該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為:202510769820.5,技術(shù)領(lǐng)域涉及:G06F18/20;該發(fā)明授權(quán)一種基于混合優(yōu)化與多模態(tài)特征融合的心電信號重構(gòu)方法是由袁朝暉;陳齊設(shè)計研發(fā)完成,并于2025-06-10向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。
本一種基于混合優(yōu)化與多模態(tài)特征融合的心電信號重構(gòu)方法在說明書摘要公布了:本發(fā)明提出一種基于混合優(yōu)化與多模態(tài)特征融合的心電信號重構(gòu)方法,該方法包括:獲取12導聯(lián)心電信號,將12導聯(lián)心電信號依次經(jīng)過線性回歸模型、遺傳算法與模擬退火算法處理,以得到最優(yōu)三導聯(lián)心電信號,將最優(yōu)三導聯(lián)心電信號依次經(jīng)過一維卷積層與最大池化處理,以得到時域特征,將時域特征、頻域特征與專家特征進行多模態(tài)特征融合,以得到融合特征,將融合特征輸入至Transformer機制中進行處理,以得到重構(gòu)心電信號。本發(fā)明在長程時序建模與局部波形細節(jié)優(yōu)化中取得顯著效果。傳統(tǒng)CNNRNN受限于局部感受野或梯度消失問題,難以平衡全局節(jié)律與局部形態(tài),本發(fā)明采用QRS感知Transformer架構(gòu),結(jié)合多頭自注意力與非線性前饋網(wǎng)絡,使得QRS波群寬度誤差更小。
本發(fā)明授權(quán)一種基于混合優(yōu)化與多模態(tài)特征融合的心電信號重構(gòu)方法在權(quán)利要求書中公布了:1.一種基于混合優(yōu)化與多模態(tài)特征融合的心電信號重構(gòu)方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: 步驟1、獲取12導聯(lián)心電信號,將12導聯(lián)心電信號依次經(jīng)過線性回歸模型、遺傳算法與模擬退火算法處理,以得到最優(yōu)三導聯(lián)心電信號; 步驟2、將最優(yōu)三導聯(lián)心電信號依次經(jīng)過一維卷積層與最大池化處理,以得到時域特征; 步驟3、將最優(yōu)三導聯(lián)心電信號依次經(jīng)過連續(xù)小波變換、二維卷積層與最大池化處理,以得到頻域特征; 步驟4、將最優(yōu)三導聯(lián)心電信號分別進行濾波處理與差分計算,以分別得到濾波信號與差分信號,基于Pan-Tompkins算法對濾波信號與差分信號進行處理,以得到專家特征; 步驟5、將時域特征、頻域特征與專家特征進行多模態(tài)特征融合,以得到融合特征; 步驟6、將融合特征輸入至Transformer機制中進行處理,以得到重構(gòu)心電信號; 其中,所述獲取12導聯(lián)心電信號,將12導聯(lián)心電信號依次經(jīng)過線性回歸模型、遺傳算法與模擬退火算法處理,以得到最優(yōu)三導聯(lián)心電信號,具體包括如下子步驟: 獲取12導聯(lián)心電信號,確認1個待重構(gòu)的目標導聯(lián)心電信號,從剩余的11個導聯(lián)心電信號中選取任意3個導聯(lián)心電信號作為一個導聯(lián)組合,以得到165種不同的三導聯(lián)組合,將三導聯(lián)組合輸入至線性回歸模型中進行處理,得到預測值,對應過程中存在如下關(guān)系式: ; 其中,表示待重構(gòu)的目標導聯(lián)心電信號,表示包含三導聯(lián)心電信號和截距項的自變量矩陣,表示回歸系數(shù)矩陣,表示誤差矩陣,表示回歸系數(shù)的估計值,表示轉(zhuǎn)置,表示預測值; 基于165種不同的三導聯(lián)組合,對每一個三導聯(lián)組合進行誤差計算,得到均方根誤差,對應過程中存在如下關(guān)系式: ; 其中,表示均方根誤差,表示樣本數(shù)量,表示樣本索引,表示第個觀測值,表示第個預測值; 將165種三導聯(lián)組合按均方根誤差從小到大進行排序,篩選出均方根誤差在前20%的低均方根誤差的三導聯(lián)組合;當均方根誤差相近時,優(yōu)先選擇決定系數(shù)和皮爾遜相關(guān)系數(shù)在前若干個的三導聯(lián)組合,以得到篩選后的候選三導聯(lián)組合集; 基于遺傳算法,將篩選后的候選三導聯(lián)組合集組合為初始種群,基于均方根誤差、決定系數(shù)與皮爾遜相關(guān)系數(shù)構(gòu)建適應度函數(shù),以得到適應度,選擇適應度最高的三導聯(lián)組合作為遺傳算法的輸出,對應過程中存在如下關(guān)系式: ; 其中,表示適應度,表示決定系數(shù),表示皮爾遜相關(guān)系數(shù); 基于模擬退火算法對遺傳算法的輸出進行局部調(diào)整,以得到最優(yōu)三導聯(lián)心電信號,對應過程中存在如下關(guān)系式: ; 其中,表示接受新解的概率,表示自然指數(shù)函數(shù),表示當前溫度,表示新解,表示當前解,表示新解的均方根誤差值,表示當前解的均方根誤差值。
如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù),可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)@麢?quán)人華東交通大學,其通訊地址為:330000 江西省南昌市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)雙港東大街808號;或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服,聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。
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