基于Gradient Boosting算法的癫痫检测

发布时间：2021-04-04 19:53

　　癫痫是一种慢性脑部疾病,由于脑部神经元异常放电而导致大脑功能障碍。癫痫的反复发作会对患者生活造成极大的限制,影响其生活质量。目前,临床上多用长程脑电记录对癫痫发作进行检测,而对癫痫患者脑电图的分析可以帮助医务工作者诊断病情,定位致痫灶,并进行相应的治疗。然而,对患者脑电图的检测和分析工作主要由医务工作者通过视觉来完成,繁重而耗时。因此,利用计算机自动完成对癫痫发作期的标记工作显得尤为迫切。自上世纪80年代,癫痫发作自动检测就受到了广泛关注。在癫痫发作期,脑部神经元会产生大量慢波、尖波、棘波等特征波,并且该时期波形变化比间歇期更加剧烈。利用这一特点,众多研究利用计算机模拟医务工作者视觉判断的过程,对脑电信号进行特征提取,然后分类识别,从而达到自动检测癫痫发作的目的。本文提出了基于Gradient Boosting算法的癫痫发作检测方法,并与贝叶斯分类器进行了比较分析。首先,利用小波分解技术对脑电信号进行预处理,提取常出现癫痫发作活动的频带；其次,在所选频带上计算波动指数、相对能量、功率谱密度等多个特征来定量地描述脑电活动；最后,将脑电特征向量送入已进行过训练的分类器进行分类识别,从而实现... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 癫痫检测概述
        1.1.1 脑电波的介绍
        1.1.2 癫痫波的特点
        1.1.3 癫痫检测的研究意义
        1.1.4 癫痫检测技术应用现状
    1.2 癫痫检测主要方法和一般流程
        1.2.1 当前癫痫自动检测的主要研究方法
        1.2.2 癫痫自动检测的一般流程
    1.3 本文主要研究内容
第二章 小波分析
    2.1 脑电信号的频域分析方法
        2.1.1 测不准原理
        2.1.2 短时傅立叶变换
    2.2 小波分析方法
        2.2.1 一维连续小波变换
        2.2.2 二进正交小波变换
    2.3 Mallat算法
        2.3.1 多分辨率分析
        2.3.2 双尺度方程
        2.3.3 Mallat分解和重构
第三章 Boosting算法及性能分析
    3.1 Boosting的起源与发展
    3.2 Boosting算法简介
    3.3 AdaBoost算法
    3.4 Gradient Boosting算法
第四章 癫痫检测的实验与仿真
    4.1 实验数据的选择
    4.2 多特征在癫痫检测上的应用
        4.2.1 相对幅度
        4.2.2 相对能量
        4.2.3 功率谱密度
        4.2.4 微分方差
        4.2.5 缺项
        4.2.6 波动指数
    4.3 与贝叶斯分类器的对比
        4.3.1 贝叶斯分类算法简介
        4.3.2 贝叶斯分类器设计
        4.3.3 贝叶斯分类器实验结果
        4.3.4 Gradient Boosting与贝叶斯分类器对比
全文总结和展望
参考文献
致谢
附录：本人硕士研究生期间发表论文和参与项目
附表


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于去趋势波动分析和支持向量机的癫痫脑电分类[J]. 蔡冬梅,周卫东,李淑芳,王纪文,贾桂娟,刘学伍.  生物物理学报. 2011(02)
[2]生物反馈训练后癫痫患者脑电相关维数变化的分析[J]. 赵龙莲,梁作清,伍文清,胡广书.  中国生物医学工程学报. 2010(01)
[3]一种基于经验模态分解的癫痫棘波检测方法[J]. 朱勇,初孟,邱天爽,鲍海平.  生物医学工程学杂志. 2008(02)
[4]基于独立分量分析算法研究儿童癫痫脑电的混沌动力学特征[J]. 王兴元,孟娟,邱天爽.  生物医学工程学杂志. 2007(04)
[5]VEEG监测在癫癎诊断中的应用价值[J]. 游玉红.  临床神经电生理学杂志. 2006(04)
[6]自动检测儿童脑电中癫痫波的方法研究[J]. 李莹,欧阳楷.  中国生物医学工程学报. 2005(05)
[7]一种基于支持向量机技术的癫痫脑电棘尖波识别方法[J]. 邱天爽,郑效来,鲍海平,赵庚申.  生物物理学报. 2005(04)
[8]长程脑电图监测在临床中的应用[J]. 李旭东,刘兴洲.  脑与神经疾病杂志. 2004(02)
[9]基于混合小波变换的瞬态信号检测方法[J]. 吴小培,冯焕清,周荷琴,王涛.  生物医学工程学杂志. 2001(01)
[10]脑电图监测对癫痫及其相关发作性疾病的诊断价值[J]. 宿艳,戴志成,张丽杰,王浩.  现代电生理学杂志. 2001(01)

博士论文
[1]脑电非线性时间序列仿真研究[D]. 范金锋.中国科学技术大学 2007

硕士论文
[1]癫痫脑电信号识别算法及其应用[D]. 赵建林.山东大学 2010
[2]小波分析在信号处理中的应用[D]. 封常生.上海交通大学 2007
[3]基于Boosting算法的人脸识别方法研究[D]. 杜晓旭.浙江大学 2006



本文编号：3118381