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1 | +# B2I-GAN: Anomaly detection from imaged ECG using GAN | ||
2 | + | ||
3 | + ECG(electrocardiogram) 데이터는 심장 및 혈관 장애 분석에 많이 쓰이는 데이터다. 이를 이용한 기존의 연구들은 일차원 상태인 원본 데이터를 사용해왔다. | ||
4 | + 우리는 STFT(Short-time Fourier transform)를 이용해 데이터를 이차원으로 확장시키고, 시간에 따른 주파수 영역의 분포를 분석하여 특징을 추출하여 분류하고, GAN을 이용해 비정상 데이터-생성된 정상 데이터의 차이를 보여줌으로서 어느 부분이 비정상인지 사용자에게 보여주고자 한다. | ||
5 | + | ||
6 | + | ||
7 | +## Dataset | ||
8 | + | ||
9 | +해당 연구에 사용한 데이터는 MIT-BIH Arrhythmia Database이다. 이 데이터베이스는 다양한 종류의 심부전증을 나타내는 데이터를 포함하고 있으며 ECG 딥러닝 분야의 많은 연구에서 사용되어 왔다. 내부 데이터는 초당 360Hz로 sampling된 신호로, 우리는 이 전체 샘플 중 가장 특징을 잘 나타내는 II-lead에 대해 정상 신호(N) SVE (S), VEBs (V)를 앓고 있는 환자의 ECG 신호를 추출해 GAN의 입력 데이터로 사용하였다. 다운로드 링크는 아래와 같다. | ||
10 | +>https://www.dropbox.com/sh/b17k2pb83obbrkn/AABF9mUNVdaYwce9fnwXsg1ta/ano0?dl=0&subfolder_nav_tracking=1 | ||
11 | + | ||
12 | +다운받은 데이터는 /experiments/ecg/dataset/preprocessed/ano0 에 넣어준다. | ||
13 | +## Require | ||
14 | +- Python 3 | ||
15 | + | ||
16 | +>### Packages | ||
17 | +- PyTorch (1.0.0) | ||
18 | +- scikit-learn (0.20.0) | ||
19 | +- biosppy (0.6.1) # For data preprocess | ||
20 | +- tqdm (4.28.1) | ||
21 | +- matplotlib (3.0.2) | ||
22 | + | ||
23 | +## 데이터 전처리 | ||
24 | +![캡처](https://user-images.githubusercontent.com/57976156/122515177-07156f00-d048-11eb-92bb-f9c588fcfa5c.PNG) | ||
25 | + | ||
26 | +원본 데이터를 STFT로 변경하여 저장해야 한다. /experiments/ecg/dataset/preprocessed에 존재하는 change.py, change2.py를 하위 디렉토리 /ano0에 넣은 후 순서대로 실행하면 된다. | ||
27 | + | ||
28 | +## 사용법 | ||
29 | +- train/test를 정하기 위해 run_ecg.sh 파일을 수정해야 한다. | ||
30 | + ![캡처](https://user-images.githubusercontent.com/57976156/122516269-86577280-d049-11eb-97c2-aae0b311c19a.PNG) | ||
31 | + | ||
32 | + test 값이 0이면 train, 1이면 test이다. | ||
33 | +- 실행의 명령어는 `run_ecg.sh`파일이 존재하는 디렉토리에서 다음과 같이 입력한다.<br> | ||
34 | + `/bin/bash run_ecg.sh` | ||
35 | + | ||
36 | +## 결과 | ||
37 | + | ||
38 | + | ||
39 | +|Model|AUC |AP | | ||
40 | +|---|---|---| | ||
41 | +|AE|0.8944|0.8415| | ||
42 | +|AnoGAN|0.8642|0.8035| | ||
43 | +|Ganomaly|0.9083|0.8701| | ||
44 | +|BeatGAN|0.9447|0.9143| | ||
45 | +|B2I-GAN|0.9460|0.9058| |
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