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基于多重分形的膝关节摆动信号特征提取与分类
被引量:
2
1
作者
徐一平
邱天爽
刘宇鹏
《信号处理》
CSCD
北大核心
2017年第3期383-388,共6页
膝关节摆动(VAG)信号是膝关节在屈伸活动时由于接触摩擦所产生的振动,它能够反映髌骨软化症、半月板损伤和交叉韧带损伤等膝关节损伤疾病的特征与状态,正逐步得到临床医学的重视。本文依据多重分形去趋势波动方法,定量分析了正常和异常...
膝关节摆动(VAG)信号是膝关节在屈伸活动时由于接触摩擦所产生的振动,它能够反映髌骨软化症、半月板损伤和交叉韧带损伤等膝关节损伤疾病的特征与状态,正逐步得到临床医学的重视。本文依据多重分形去趋势波动方法,定量分析了正常和异常VAG信号的特性,提取了分形标度指数、多重分形谱极值点、广义分形维数和时频信息熵值等特征信息,并采用支持向量机对正常和异常VAG信号进行分类,得到较高的分类准确率,对于膝关节损伤疾病的无创检测和辅助诊断具有重要意义。
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关键词
膝关节摆动信号
多重分形
时频信息熵
支持向量机
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职称材料
基于PCNN-LSTM神经网络的膝关节摆动信号分类识别
2
作者
杨佳
邱天爽
刘宇鹏
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期129-136,共8页
膝关节摆动(VAG)信号是指膝关节屈曲或伸展时发出的声音或振动信号,可灵敏、客观地描述膝关节的健康状态,在膝关节疾病的无创检测中具有重要作用。现有的对VAG信号正常和异常分类方法自动化程度低,且分类准确度较低,总体性能有待进一步...
膝关节摆动(VAG)信号是指膝关节屈曲或伸展时发出的声音或振动信号,可灵敏、客观地描述膝关节的健康状态,在膝关节疾病的无创检测中具有重要作用。现有的对VAG信号正常和异常分类方法自动化程度低,且分类准确度较低,总体性能有待进一步提升。因此,提出一种基于改进卷积神经循环网络(PCNN-LSTM)的VAG信号分类算法。首先,利用经验模式分解(EMD)和小波变换,将一维VAG信号变换为二维时频特征谱图,并将其用作数据集;然后,在串行神经网络的基础上融合并行卷积神经网络结构,再与LSTM神经网络相结合构成改进的PCNN-LSTM模型,以此区分正常或异常的VAG信号,实现对膝关节健康状态的自动检测。采用由加速度传感器(181A02)和USB采集仪(FSC812)所采集的真实VAG信号,构建数据集对所提出算法性能进行验证。数据集由654例样本构成,其中包括健康数据222例和患有膝关节疾病的数据432例。实验表明,所提出算法的分类正确率为96.93%,灵敏度为100%,特异性为95.56%,相比其他算法可得到较好的分类识别效果,对于膝关节疾病的无创检测和辅助诊断具有重要意义。
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关键词
膝关节摆动信号
经验模态分解
小波变换
卷积神经网络
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职称材料
题名
基于多重分形的膝关节摆动信号特征提取与分类
被引量:
2
1
作者
徐一平
邱天爽
刘宇鹏
机构
大连理工大学电子信息与电气工程学部
大连大学附属中山医院
出处
《信号处理》
CSCD
北大核心
2017年第3期383-388,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61172108
61139001
+1 种基金
81241059
61671105)
文摘
膝关节摆动(VAG)信号是膝关节在屈伸活动时由于接触摩擦所产生的振动,它能够反映髌骨软化症、半月板损伤和交叉韧带损伤等膝关节损伤疾病的特征与状态,正逐步得到临床医学的重视。本文依据多重分形去趋势波动方法,定量分析了正常和异常VAG信号的特性,提取了分形标度指数、多重分形谱极值点、广义分形维数和时频信息熵值等特征信息,并采用支持向量机对正常和异常VAG信号进行分类,得到较高的分类准确率,对于膝关节损伤疾病的无创检测和辅助诊断具有重要意义。
关键词
膝关节摆动信号
多重分形
时频信息熵
支持向量机
Keywords
vibroarthrographic signal
multifractal
time frequency information entropy
support vector machine
分类号
R318.04 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
基于PCNN-LSTM神经网络的膝关节摆动信号分类识别
2
作者
杨佳
邱天爽
刘宇鹏
机构
大连理工大学电子信息与电气工程学部
大连大学附属中山医院
出处
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期129-136,共8页
基金
国家自然科学基金(61671105,61172108,61139001,81241059)。
文摘
膝关节摆动(VAG)信号是指膝关节屈曲或伸展时发出的声音或振动信号,可灵敏、客观地描述膝关节的健康状态,在膝关节疾病的无创检测中具有重要作用。现有的对VAG信号正常和异常分类方法自动化程度低,且分类准确度较低,总体性能有待进一步提升。因此,提出一种基于改进卷积神经循环网络(PCNN-LSTM)的VAG信号分类算法。首先,利用经验模式分解(EMD)和小波变换,将一维VAG信号变换为二维时频特征谱图,并将其用作数据集;然后,在串行神经网络的基础上融合并行卷积神经网络结构,再与LSTM神经网络相结合构成改进的PCNN-LSTM模型,以此区分正常或异常的VAG信号,实现对膝关节健康状态的自动检测。采用由加速度传感器(181A02)和USB采集仪(FSC812)所采集的真实VAG信号,构建数据集对所提出算法性能进行验证。数据集由654例样本构成,其中包括健康数据222例和患有膝关节疾病的数据432例。实验表明,所提出算法的分类正确率为96.93%,灵敏度为100%,特异性为95.56%,相比其他算法可得到较好的分类识别效果,对于膝关节疾病的无创检测和辅助诊断具有重要意义。
关键词
膝关节摆动信号
经验模态分解
小波变换
卷积神经网络
Keywords
vibroarthrographic(VAG)signal
empirical mode decomposition(EMD)
wavelet transform
convolutional neural network(CNN)
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多重分形的膝关节摆动信号特征提取与分类
徐一平
邱天爽
刘宇鹏
《信号处理》
CSCD
北大核心
2017
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于PCNN-LSTM神经网络的膝关节摆动信号分类识别
杨佳
邱天爽
刘宇鹏
《中国生物医学工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
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职称材料
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