Multi-classification of arrhythmias using ResNet with CBAM on CWGAN-GP augmented ECG Gramian Angular Summation Field

格拉米安矩阵 模式识别(心理学) 残差神经网络 人工智能 计算机科学 深度学习 物理 量子力学 特征向量
作者
Ke Ma,Chang’an A. Zhan,Feng Yang
出处
期刊:Biomedical Signal Processing and Control [Elsevier]
卷期号:77: 103684-103684 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.bspc.2022.103684
摘要

Cardiovascular diseases are the leading cause of death globally. Arrhythmias are the most common symptoms and can cause sudden cardiac death. Accurate and reliable detection of arrhythmias from large amount of ECG signals remains a challenge. We here propose to use ResNet with convolutional block attention modules (CBAM-ResNet) to classify the major types of cardiac arrhythmias. To facilitate the classifier in extracting the rich information in the ECG signals, we transform the time series into Gramian angular summation field (GASF) images. In order to overcome the imbalanced data problem, we employ the conditional Wasserstein generative adversarial network with gradient penalty (CWGAN-GP) model to augment the minor categories. Tested using the MIT-BIH arrhythmia database, our method shows classification accuracy of 99.23%, average precision of 99.13%, sensitivity of 97.50%, specificity of 99.81% and the average F1 score of 98.29%. Compared with the performance of the state-of-the-art algorithms in the extant literature, our method is highest accuracy and specificity, comparable in precision, sensitivity and F1 score. These results suggest that transforming the ECG time series into GASF images is a valid approach to representing the rich ECG features for arrhythmia classification, and that CWGAN-GP based data augmentation provides effective solution to the imbalanced data problem and helps CBAM-ResNet to achieve excellent classification performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
占一手发布了新的文献求助30
1秒前
摘星数羊完成签到 ,获得积分10
2秒前
dzll发布了新的文献求助10
3秒前
naturehome发布了新的文献求助10
5秒前
搜集达人应助纯洁采纳,获得10
7秒前
科研小白完成签到,获得积分10
8秒前
Lucas应助dzll采纳,获得10
11秒前
12秒前
柯一一应助jj采纳,获得10
12秒前
脑洞疼应助PENG采纳,获得10
14秒前
ling361完成签到,获得积分10
14秒前
完美世界应助sunyanghu369采纳,获得10
17秒前
知遇之感完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
热忱未减应助serena采纳,获得10
18秒前
南玖发布了新的文献求助30
19秒前
JIANHUAN发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
腾飞发布了新的文献求助10
26秒前
dzll完成签到,获得积分10
26秒前
叶夜南完成签到 ,获得积分10
27秒前
dakdake大可完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
winwzxy关注了科研通微信公众号
31秒前
舒心的依风完成签到,获得积分10
31秒前
hoshino完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
有终完成签到,获得积分10
33秒前
我是老大应助JIANHUAN采纳,获得10
34秒前
vicky发布了新的文献求助10
35秒前
雷马完成签到 ,获得积分10
38秒前
热忱未减应助vicky采纳,获得10
40秒前
Maple0808完成签到 ,获得积分10
44秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得20
45秒前
centlay应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
热忱未减应助科研通管家采纳,获得100
45秒前
centlay应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
centlay应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2392479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097021
关于积分的说明 5283553
捐赠科研通 1824591
什么是DOI,文献DOI怎么找? 909959
版权声明 559928
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486247