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基于迁移学习与多输入卷积神经网络的肺音爆裂音检测

音频与语音处理 2021-05-03 v1 机器学习 声音

摘要

大型标注肺音数据库已公开可用,并可能用于训练诊断系统算法。然而,针对仅含少量受试者且记录设备与设置存在差异的小型非公开数据,开发性能良好的算法可能颇具挑战。本文中,我们利用迁移学习来解决记录设置的不匹配问题。这使我们能够将知识从一个数据集迁移到另一个数据集,用于肺音中的爆裂音检测。具体而言,使用 ICBHI 2017(最大的公开肺音数据库)在源域上预训练单输入卷积神经网络 (CNN) 模型。我们采用肺音呼吸周期的对数梅尔谱图特征。预训练网络用于构建多输入 CNN 模型,该模型对呼吸周期及其对应呼吸相位共享相同网络架构。随后,该多输入模型在我们自行采集的肺音数据库目标域上微调,以分类爆裂音与正常肺音。实验结果表明,在附加肺音分类任务中,基于迁移学习的多输入 CNN 模型在目标域上的 F-score 绝对提升达 9.84%。

关键词

引用

@article{arxiv.2104.14921,
  title  = {Crackle Detection In Lung Sounds Using Transfer Learning And Multi-Input Convolitional Neural Networks},
  author = {Truc Nguyen and Franz Pernkopf},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14921},
  year   = {2021}
}

备注

Under Review in Proceeding of EMBC 2021