使用深度学习预测非侵入性血压:PPG和rPPG信号的开源实现

使用深度学习预测非侵入性血压:PPG和rPPG信号的开源实现

项目地址:https://gitcode.com/gh_mirrors/no/non-invasive-bp-estimation-using-deep-learning

项目简介

这个开源项目是基于论文“利用深度学习评估非侵入性血压预测从PPG和rPPG信号”[1]的研究成果。它提供了一套完整的工具链,包括数据下载、预处理、以及使用Tensorflow 2.4.1进行神经网络训练,以从PPG(光电容积描记法)和rPPG(远程PPG)信号中预测血压值。

如果你在研究非接触式健康监测或血压预测领域,此项目将是你的重要资源。项目包含了从MIMC-II数据库获取数据,数据预处理,以及训练神经网络的脚本,所有这些都可通过命令行执行。

项目技术分析

该项目采用Python 3.8和TensorFlow 2.4.1框架构建,为BP预测提供了多种神经网络结构,如AlexNet、ResNet、Slapnicar架构和LSTM网络。在训练过程中,利用早期停止策略来防止过拟合,并保存最佳模型权重用于后续的个性化调整。数据处理方面,信号被划分为窗口并提取关键特征,然后转换为.tfrecord格式供训练使用。

应用场景

此项目适用于:

  1. 非侵入性血压监测系统的开发。
  2. 深度学习在生物医学信号处理中的应用研究。
  3. 远程健康监护设备的数据分析与建模。
  4. 对接触式和非接触式传感器数据融合的研究。

项目特点

  1. 全面性:涵盖了从原始数据下载到预测模型训练的全过程。
  2. 灵活性:支持多种神经网络结构,适应不同需求。
  3. 可扩展性:允许用户添加自定义预处理步骤和模型,便于个性化和优化。
  4. 高效性:通过.tfrecord格式加速数据读取,提高训练效率。
  5. 易用性:提供清晰的命令行接口,易于集成进现有工作流。

为了开始探索,你可以参考项目文档进行环境配置,安装必要的依赖,并按照提供的脚本顺序运行。这将帮助你重现论文中的研究成果,或者推动你的新研究方向。

要了解更多信息,请参阅项目仓库,那里有详细的安装和使用指南,以及如何引用此项目的信息。

**注释**

[1]: 论文链接

non-invasive-bp-estimation-using-deep-learning Assessment of non-invasive blood pressure prediction from PPG and rPPG signals using deep learning 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/no/non-invasive-bp-estimation-using-deep-learning

创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

实现或库与RPPG(Remote Photoplethysmography,远程光电容积脉搏波描记法)BP(Blood Pressure,血压)相关的技术通常涉及信号处理、机器学习以及生理参数估计等领域。以下是关于该主题的一些详细说明: ### RPPG 技术概述 RPPG 是一种接触式的测量方法,用于从视频数据中提取心率其他生理指标。它基于皮肤表面反射光的变化来检测血液流动引起的微小颜色变化[^3]。 ### 血压算法实施细节 对于 BP 算法的具体实现,可以考虑以下几个方面: 1. **信号预处理**: 使用滤波器去除噪声并增强目标频率范围内的信号质量。 2. **特征提取**: 提取时间域或者频谱中的关键特性以便后续分析。 3. **模型训练**: 利用监督学习的方法构建映射关系,比如线性回归、支持向量机(SVM),甚至是深度神经网络(DNN)[^1]。 下面给出一段简单的 Python 实现片段展示如何加载必要的依赖项并通过 NumPy SciKit-Learn 进行基本的数据建模过程: ```python import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.linear_model import LinearRegression # Example dataset generation (replace with actual data acquisition code) X = np.random.rand(100, 5) * 100 # Features representing physiological signals y = X[:, 0] + 2*X[:, 1] - .5*X[:, 2] + np.random.randn(100)*10 # Simulated blood pressure values # Split into training/testing sets X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2) # Initialize and fit model model = LinearRegression() model.fit(X_train, y_train) print(f"Coefficients: {model.coef_}") print(f"Intercept: {model.intercept_}") score = model.score(X_test, y_test) print(f"Test set score: {score:.2f}") ``` 此脚本仅作为一个起点;实际应用需调整至适合具体需求的复杂度水平,并集成更多高级功能如卷积层(convolutional layers) 或循环单元(recurrent units)[^2]. ### 已有开源项目推荐 目前存在一些致力于开发此类工具链的社区资源可供参考借鉴: - OpenCV 库提供了基础图像捕捉及初步过滤操作的支持. - PhysioNet Archive 中包含了大量公开可用的心血管相关记录资料集.
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