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전자 청진음 기반의 심음 신호를 이용한 심장 질환 진단 장치에 있어서,전자 청진기로부터 연속 심음 신호를 입력받는 입력부;심장 질환의 종류를 판단하기 위하여 상기 연속 심음 신호에서 분할한 단일 주기 심음 신호에서 켑스트럼(Cepstral) 영역의 제1 특징 정보와 시간 영역의 심음 신호의 제2 특징 정보를 추출하는 특징 추출부; 및상기 제1 특징 정보와 상기 제2 특징 정보를 분석하여 심장 질환의 패턴을 분류하고 상기 단일 주기 심음 신호에 대한 심장 질환의 종류 및 유무를 판단하는 진단부를 포함하되,상기 특징 추출부는,상기 단일 주기 심음 신호의 주파수 특성을 고려하여 심음 신호의 샘플링률을 다운샘플링하는 다운 샘플링부;상기 다운샘플링된 심음 신호로부터 켑스트럼 영역인 멜주파수 켑스트럼 계수를 계산하는 켑스트럼 특징부;상기 다운샘플링된 심음 신호로부터 심음 신호의 포락선값을 계산하는 심음 포락선부;상기 다운샘플링된 심음 신호로부터 심음 신호의 심잡음 확률 벡터를 계산하는 심잡음 확률 벡터부;상기 다운샘플링된 심음 신호로부터 심음 신호의 심잡음 진폭값 변동을 계산하는 심잡음 진폭값 변동부; 및상기 켑스트럼 특징부, 상기 심음 포락선부, 상기 심잡음 확률 벡터부, 상기 심잡음 진폭값 변동부의 각각의 출력값을 결합하여 특징 벡터들을 생성하는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 질환 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 제1 특징 정보는 멜 주파수 켑스트럼 계수(Mel-Frequency Cepstral Coefficient, MFCC)이고, 상기 제2 특징 정보는 시간 영역의 심음 포락선, 심잡음 확률 벡터, 심잡음 진폭값 변동 중 하나 이상의 정보를 나타내는 것을 특징으로 하는 심장 질환 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 켑스트럼 특징부는,상기 다운샘플링된 심음 신호에서 일정 크기를 선택하여 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 수행하고 고속 푸리에 변환한 출력값을 멜 척도에 따라 분할한 후 이산 코사인 변환(Discrete Consine Transform, DCT)을 수행하여 상기 멜주파수 켑스트럼 계수를 계산하는 것을 특징으로 하는 심장 질환 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 심음 포락선부는,상기 다운샘플링된 심음 신호로부터 균일한 길이를 가지도록 복수개의 부세그먼트로 분할하고 상기 복수개의 부세그먼트의 각각 복수개 심음 신호의 포락선 값을 구하여 심음 포락선 특징 벡터를 계산하는 것을 특징으로 하는 심장 질환 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 심잡음 확률 벡터부는,상기 다운샘플링된 심음 신호로부터 심잡음 신호를 강조하기 위하여 대역 통과 필터를 적용하여 상기 심잡음 신호가 강조된 출력 신호를 생성하는 대역 통과 필터부;상기 생성한 출력 신호를 감마 확률 분포 또는 가우시안 확률 분포를 통해 모델링하여 심음 확률 및 심잡음 확률을 계산하는 확률 분포부;상기 생성한 출력 신호를 균일한 길이를 가지도록 복수개의 부세그먼트로 분할하는 부세그먼트 분할부; 및상기 계산한 심음 확률 및 심잡음 확률과 상기 복수개의 부세그먼트를 이용하여 시간 영역에서의 심잡음 위치를 나타내는 복수개의 심잡음 확률값을 계산하여 심잡음 확률 벡터 특징 벡터를 얻는 사후 확률 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 질환 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 심잡음 진폭값 변동부는,상기 다운샘플링된 심음 신호로부터 심잡음 신호를 강조하기 위하여 대역 통과 필터를 적용하여 상기 심잡음 신호가 강조된 출력 신호를 생성하는 대역 통과 필터부;상기 생성한 출력 신호를 균일한 길이를 가지도록 복수개의 부세그먼트로 분할하는 부세그먼트 분할부; 및상기 분할한 복수개의 부세그먼트의 각각 절대값에 대한 최대값을 계산하고 상기 계산한 최대값을 기초로 심잡음 진폭값 변동을 계산하여 심잡음 진폭값 변동 특징 벡터를 얻는 최대값 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 질환 진단 장치
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제1항에 있어서,상기 진단부는,상기 결합부로부터 수신한 복수의 제1 특징 벡터를 모델링하여 각 심장 질환의 기준 벡터를 생성하고 심장 질환의 패턴으로 분류하는 학습 모델링부; 및상기 단일 주기 심음 신호에서 추출한 복수의 제2 특징 벡터를 상기 기준 벡터와 비교하여 심장 질환의 종류 및 유무를 판단하는 패턴 인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 심장 질환 진단 장치
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