Application de la factorisation non-négative des matrices (NMF) pour le débruitage des signaux phonocardiographiques
Résumé
Les signaux phonocardiographiques (PCG) sont d'intérêt pour l'analyse du fonctionnement mécanique du coeur. Cependant, ils sont difficilement exploitables directement, dû aux interférences et aux bruits ambiants. Dans cet article, la factorisation non-négative de matrices (NMF) est considérée pour la décomposition du signal PCG bruité. Nous proposons alors d'identifier les composantes associées au signal utile grâce à la multimodalité en exploitant le signal ECG synchrone. Cette approche est appliquée à une base de données établie à partir de signaux PCG réels, artificiellement bruités, utilisée pendant la campagne d'évaluation SiSEC 2016. Les performances sont supérieures à ce qui a été obtenu avec la décomposition modale empirique proposée par les participants et sont comparables pour la sélection multimodale considérée et celle effectuée manuellement par un expert. Abstract-The phonocardiographic signals (PCG) are of interest for the analysis of the cardiac mechanical function. However, they are not always directly exploitable because of ambient interference. In this paper, non-negative matrix factorization (NMF) is considered for the decomposition of the noisy PCG signal. We also propose to identify the components associated to the signal thanks to multimodality by using the synchronous ECG signal. This approach is applied to a database consisting of real and artificially noisy PCG signals, used during the SiSEC 2016 evaluation campaign. Performance is superior to what was obtained with empirical modal decomposition proposed by the participants and is comparable for the multimodal selection considered and the manual selection by an expert.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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