南京大学电子科学与工程学院生物医学电子工程研究所
- 作品数：48 被引量：256H指数：9
- 相关作者：纪晓亮张海峰周兵王琪马小飞更多>>
- 相关机构：常熟理工学院物理与电子工程学院南京中医药大学药学院南京邮电大学通信与信息工程学院图像处理与图像通信江苏省重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省自然科学基金江苏省高校自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：医药卫生自动化与计算机技术理学电子电信更多>>
- 总体经验模态分解能量向量用于ECG能量分布的研究被引量：8
- 2015年
- 总体经验模态分解(EEMD)改进了经验模态分解(EMD)存在的模态混叠问题,依据信号自身的波动特点将信号分解,特别适合非线性非平稳信号的分析处理.ECG信号能量分布有一定的规律,疾病会引起能量分布的变化,研究ECG能量分布的改变对心脏疾病的研究和临床诊断有重要意义.本文将ECG信号通过EEMD方法分解为多个本征模态函数(IMF)分量,观察IMF分量的波动规律,指出了ECG信号在不同时间尺度上的波动特点和物理意义.将IMF分量分别计算能量,得到ECG的能量向量,并对健康人和三种心脏疾病患者能量向量进行对比分析.结果表明心脏疾病导致EEMD能量向量的高频分量显著降低,尤其是p1分量具有较好的区分度,可以作为心脏疾病诊断的参考依据.相比较传统的频域分析方法单纯关注频率而忽略信号自身特点和信号成分之间的相互作用,EEMD的分解结果依赖于ECG信号本身,因此更能够反映ECG信号的真实情况,揭示年龄和疾病对ECG能量分布的影响.
- 曾彭刘红星宁新宝庄建军张兴敢
- 关键词：健康人心脏疾病
- 三维可视化显示心外膜电生理参数的方法
- 2009年
- 利用一种三维可视化显示心外膜电生理参数的方法,巧妙地将空间三维曲面变换到平面上并用Delaunay三角剖分进行图像处理,用重心坐标系进行插值,从而重建出一个较光滑的心外膜模型及其上的电生理参数分布。此方法提供了心外膜电生理参数直观且快速的显示方法。
- 邵毅展庆波童唐骥陈颖Martyn P NASH
- 关键词：DELAUNAY三角剖分心外膜
- 基于多尺度熵的心电图分析被引量：8
- 2008年
- 使用Costa等提出的算法研究心电图(ECG)的多尺度样本熵(MSE)的特性。研究发现,心电图MSE均值随着心脏健康状况的变差呈下降趋势。健康人的心电图的MSE波动范围比较稳定在某个范围之内;而冠心病人的波动范围则相对较大;心梗病人的MSE变动范围比较小,波动范围收敛在相对低的多尺度熵值区域。研究表明MSE均值和波动范围的变动情况可以比较有效地揭示心脏健康状况,尤其是MSE波动范围的大小变化情况表征了心脏疾病演化的动态过程(在疾病形成之中其熵值的波动范围变化最大),是一个早期发现病症较为灵敏的参数,具有重要的临床诊断意义。
- 王俊宁新宝马千里
- 关键词：心电图
- 基于类拐点特征向量的多层次指纹分类新方法被引量：4
- 2007年
- 自动指纹识别技术是利用人类指纹的唯一性,通过对指纹图像的采集、细节特征提取并与样本库数据相比较的过程来实现指纹识别的技术.首次定义并成功提取了一种反映指纹方向场变化特点和规律的新特征向量,即类拐点特征向量.利用这一新的特征向量和从类拐点中抽取出来的指纹核心点为分类特征,以多层次树结构为分类策略,使不同类型的指纹在不同层次、不同特征空间都线性可分,从而分别获得最大的类间距离而最小的类内方差.在高维数比率样本测试条件下,分类的准确率达到99%以上,并且对低质量指纹图像具有良好的鲁棒性,从而真正实现了准确一致而又精细的指纹实时分类,具有很强的实用性和一定的推广价值.
- 王志坚宁新宝杨小冬
- 关键词：树结构
- 改进排列熵方法及其在心率变异复杂度分析中的应用被引量：6
- 2010年
- 背景:心率变异信号蕴含着有关心血管系统调节的重要信息,很多非线性动力学方法和复杂性测度已被用于心率变异信号的分析。排列熵是近年提出的一种新的熵测度,具有概念简单,计算简洁等优点,在很多领域得到了广泛的应用。目的:针对心率变异信号特点,对排列熵方法进行等值状态处理的改进,在排列符号序列中以相同符号代表等值状态;通过临床数据实验,考察改进排列熵方法在心率变异性信号分析中的应用价值。方法:心率变异信号取自PhysioNet中MIT-BIH Fantasia数据库和BIDMC Congestive Heart Failure(CHF)数据库,分为年轻健康人、老年健康人和充血性心力衰竭患者3组。应用排列熵和改进排列熵方法对3组数据分别进行分析,通过单因素方差分析和t检验对结果进行统计分析。结果与结论:排列熵的两种等值状态处理方法均无法对3组数据作出有效区分,尤其是年轻健康人和老年健康人两组数据;而改进排列熵方法可以对3组数据作出非常有效的区分,即使是在短时的心率变异性分析中(500个RR间期,6～7min)。提示改进排列熵方法可以有效提高生理、病理心率变异信号的区分度,比排列熵方法更有效的表征心率变异信号的复杂性。
- 马千里卞春华
- 关键词：心电图心率变异性衰老充血性心力衰竭
- 基于构型表的等值线绘制算法及程序实现被引量：6
- 2008年
- 等值线图是一种离散数据的图形表示方法,在水利、土木、地质、石油勘探等工程和技术领域内都有广泛的应用.本文介绍了一种思想简单但行之有效的等值线绘制、光滑算法,该算法的时间复杂度与传统等值线绘制算法相当,但不需要像传统算法那样进行繁琐的等值线的追踪和走向判断,只需将二维数据平面划分成若干个彼此相邻的四边形,各四边形的顶点是最邻近的4个数据点,每一个四边形就是一个最小的等值线绘制单元,只要将二维平面上的所有划分好的四边形单元按一定顺序依次"移动"遍历,在遍历的过程中依据本算法给出的构型表绘制每个单元内的等值线小段,遍历完毕后,就会产生所求等值线的所有小段,从宏观上来看,所有的单元中的小段就连接成了光滑的等值线.然后,本文也介绍了等值线的连接绘制、光滑和彩色填充在OpenGL下的程序设计与实现,其填充效果可以达到像素级渐变,绘制速度可以满足心外膜标测实时显示的要求.最后分别给出了利用本算法和传统的基于等值线追踪的算法绘制的等值线效果图并进行了对比.
- 侯凤贞庄建军宁新宝
- 关键词：等值线OPENGL
- 基本尺度熵方法用于短时心率变异性分析的临床应用研究被引量：6
- 2008年
- 心率变异信号能够体现神经对心脏节律的调节,其复杂性能够反映心脏的生理功能和健康状态.近十几年来,通过心率变异性来研究和诊断心血管疾病得到不断的提倡.本文作了以下工作:在分析短时心率变异信号特点的基础之上,运用基本尺度熵的方法来研究其动力学特性,从中提取出具有生理学意义的、能有效反应心率变异信号动力学特性的非线性参数;结合VC平台,编写出实现该基本尺度熵方法的分析软件,可对不同的心率变异信号进行分析处理,并将结果在PC机上直观地显示出来;运用这个软件分析了由本实验室与医院合作采集的五组不同健康状况的志愿者(包括50个健康年轻人和49个高血压、15个心绞痛、64个冠心病、37个心力衰竭患者)的心率变异信号,并对五组分析结果进行了医学统计.实验结果表明,从基本尺度熵方法提取出的非线性参数中:直方图的分布能反映心跳间隙的细节,直方图是否出现四个固定的最大值可作为初步诊断心脏是否健康的依据;基本尺度熵值和禁止状态个数则对不同的健康程度具有一定的区分效果.此外,对五组数据的分析统计结果还能够为临床诊断和心率变异信号的进一步研究提供参考.
- 杨希宁新宝何爱军庄建军卞春华
- 关键词：心率变异
- 基于多尺度的人体ECG信号质量指数谱分析被引量：10
- 2008年
- 提出一种多重分形质量指数谱曲率和面积的概念,Cantor集的验证结果证明该两个参数在探测混沌时间序列复杂性方面是完全有效的.引入多尺度的分析方法,详细研究了不同采样频率和数据点下健康人、心肌缺血患者和心梗患者心电图(ECG)信号的质量指数谱,并与其他非线性参数进行了比较,期望从不同个体间的这种差异,获得区分健康人及有疾病人的非线性特征值.分类指标和单因素方差分析(ANOVA)检验结果表明,该方法达到了最好的综合区分效果.这一结论在早期诊断和临床应用方面具有一定的价值.
- 杨小冬宁新宝何爱军都思丹
- 关键词：ECG多尺度信号质量
- 基于神经网络的多参数脑电注意力水平提取
- 2010年
- 为克服利用单一参数判断注意力水平的灵敏性缺陷,本文设计并实现了一种多参数的脑电注意力水平提取方法。首先从脑电信号中提取7个脑电特征参数,全面评估脑电频谱特性,然后利用误差反传(back propagation,BP)神经网络算法实现脑电特征参数与注意力水平间的非线性映射,从而实现准确的注意力水平提取。同时,本文对BP算法进行了一系列的改进,有效地提高了网络的学习效率,并能迅速跳出局部极小。以34例脑电数据对网络进行训练,实验结果证实该网络能迅速收敛,网络收敛后测试库中的脑电数据注意力水平判别结果证明该网络具有较高的识别率。
- 袁浩黄晓林宁新宝
- 关键词：脑电注意力神经网络BP算法
- 自动指纹识别系统图像分割算法的研究被引量：30
- 2004年
- 以指纹为代表的个人身份识别和认证 ,早就得到了人们的认可和使用 .由于指纹具有唯一性和终身不变性 ,正成为近年来应用最为广泛的生物特征 .一幅采集到的指纹图像 ,总不可避免地存在背景区域 ,所谓分割就是将背景区域从指纹图像中分离出来 .噪声区域和背景区域各点的方向是随机分布的 ,而前景区域各点在某一方向上占主导地位 .因此 ,前景区域中在与纹线流垂直的方向上灰度方差较大而在沿纹线流方向上方差较小 .提出了一种指纹图像分割的新方法 ,首先将指纹图像分块 ,准确提取出每块的方向信息 .分别沿平行块方向和垂直块方向求取块内各点的灰度变化 ,并计算该块在这两方向上所有点的平均灰度变化 .对指纹图像每一块的两个方向灰度变化进行归一化处理 ,结合这两种判断依据确定该块是属于前景区域还是属于背景区域 .本算法充分利用了指纹图像特有的方向性和灰度特性 ,能准确地将背景区域从指纹图像中分离出来 ,既节约了预处理时间 ,又能保证一定精度 .
- 杨小冬宁新宝谭台哲
- 关键词：灰度变化归一化指纹分割
