学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于本体论的ECG诊断系统的开发与研究

作　者: 丁玉洁
导　师: 易建军
学　校: 华东理工大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 本体语义表达 ECG 诊断系统
分类号: TN911.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 22次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

ECG是对心血管疾病进行临床诊断的重要信息,当前对心血管疾病的诊断主要依靠经验丰富的医师通过图形化分析结合临床症状得出结果。本体(Ontology)作为某一领域中术语与术语间关系的规范说明,可以对ECG进行描述,使ECG转变为一种具有语义功能的知识从而为ECG的诊断提供新一种新的解决方案。在分析了ECG信息特征的基础上,作者提出了基于本体的ECG诊断系统的完整框架及解决方案。论文的主要工作体现为以下几方面：(1)针对ECG信号比较微弱,信噪比较低的缺点,论文采用内部集成高精度AD的ADuC7020作为MCU,并利用具有较高共模抑制比的AD8221作为仪表放大器设计了ECG数据采集系统,并针对相关的硬件和软件进行了开发,实现了ECG数据的采集；(2)针对ECG信号比较微弱、奇异点较多、波形较为复杂的特点,论文利用小波变换结合软阀值去噪的算法,对ECG信号进行去噪音处理；(3)针对ECG信号不同波段区分分明,峰值点与谷值点明显的特点,论文采用了相对区间搜索算法提取了ECG的特征信息；(4)针对ECG信号的多变性,波形、特征、ECG非正常状况三者之间关系的复杂性,论文利用本体可以规范语义间的关系这一功能利用Protege构建了用于ECG表达和诊断的本体库,在此基础上采用SPARQL技术实现了基于语义的智能化ECG诊断,并利用了Java的跨平台优势完成了人机界面的开发;作者最终利用该系统对常见的几种心血管疾病进行了验证,表明本论文所开发的系统的确可以为ECG进行语义处理,从而为ECG的诊断提供有效的帮助,论文所提出的方法具有一定的推广价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-15
  1.1 课题背景和意义  9
  1.2 ECG信号的形成原理  9
  1.3 ECG自诊断的研究内容及国内外发展现状  9-12
    1.3.1 ECG信号预处理技术  9-10
    1.3.2 特征参数提取技术  10-11
    1.3.3 ECG自诊断技术  11-12
  1.4 技术路线  12-14
  1.5 本章小结  14-15
第2章 ECG数据采集系统的设计  15-25
  2.1 硬件电路的设计  16-22
    2.1.1 前端模拟信号采集电路  16-17
    2.1.2 导联选择电路  17-20
    2.1.3 仪表放大和右腿驱动电路  20-21
    2.1.4 信号调理电路  21-22
  2.2 下位机软件的设计  22-24
    2.2.1 基本设置  23
    2.2.2 中断服务程序  23-24
  2.3 本章小结  24-25
第3章 ECG信号的去噪音处理  25-35
  3.1 ECG信号噪音的来源及特点  25
  3.2 小波理论  25-30
    3.2.1 小波变换  25-27
    3.2.2 多分辨率分析(MRA)  27-28
    3.2.3 小波分解重构算法(Mallat算法)  28-30
  3.3 小波基的选择  30-31
    3.3.1 小波基的选择原则  30
    3.3.2 常用小波基的介绍  30-31
  3.4 小波阀值去噪原理及方法  31-33
  3.5 算法描述和验证  33-34
  3.6 本章小结  34-35
第4章 ECG特征信息的提取  35-44
  4.1 心电参数  35-36
  4.2 算法描述  36-43
    4.2.1 心跳次数的分割——定位R波  36-39
    4.2.2 通过相对区间搜索法来提取心电参数  39-43
  4.3 本章小结  43-44
第5章基于本体的ECG的语义表达  44-58
  5.1 概述  44-45
    5.1.1 本体  44-45
    5.1.2 HL7标准  45
  5.2 构建ECG本体  45-57
    5.2.1 领域本体的模型及建模原语  45-46
    5.2.2 领域本体的构建方法  46-47
    5.2.3 邻域本体的设计原则  47-48
    5.2.4 本体框架的建立  48-50
    5.2.5 利用Protege构建本体  50-51
    5.2.6 采用Racer对本体进行逻辑检查  51-52
    5.2.7 基于web的本体描述语言  52-57
  5.3 本章小结  57-58
第6章基于本体的ECG诊断系统的实现与验证  58-73
  6.1 ECG诊断系统的模型的建立和本体库的设计  58-63
    6.1.1 ECG诊断系统模型的建立  58-59
    6.1.2 ECG自诊断本体库的设计  59-62
    6.1.3 建立类与类之间的关系(对象属性)  62
    6.1.4 构建本体实例  62-63
  6.2 ECG诊断系统的实现  63-71
    6.2.1 系统开发工具Java  64
    6.2.2 SPARQL查询语言  64-65
    6.2.3 系统接口的调用  65-67
    6.2.4 Eclipse集成开发环境  67-68
    6.2.5 人机界面的设计  68-71
  6.3 系统验证  71-72
  6.4 本章小结  72-73
第7章展望和总结  73-75
  7.1 论文工作总结  73-74
  7.2 工作展望  74-75
参考文献  75-77
附:作者攻读硕士学位期间在公开刊物发表的论文  77-78
致谢  78

基于本体论的ECG诊断系统的开发与研究

内容摘要

全文目录

相似论文