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ARSC-Net : Réseau de classification des sons respiratoires adventiciels utilisant des chemins parallèles avec une attention canal-espace

Jianxin Wang Fan Wu Hulin Kuang Jin Liu Jianhong Cheng Lei Xu

Résumé

L'identification automatique des sons respiratoires anormaux reste un défi important ces dernières années. Pour relever ce défi, nous proposons un réseau de classification des sons respiratoires anormaux (ARSC-Net), combinant un bloc résiduel avec une attention canal-espace afin d’assurer une classification précise. Plus précisément, deux types de caractéristiques sont extraits à partir des sons respiratoires anormaux : les coefficients cepstraux de fréquence mel (MFCC) et les mel-spectrogrammes. Ces deux types de caractéristiques sont introduits dans deux chemins d’encodage parallèles munis d’attention résiduelle pour extraire des représentations de caractéristiques, puis fusionnés dans un module d’attention canal-espace afin de focaliser de manière adaptative sur les éléments importants tant au niveau canal qu’au niveau spatial, dans le cadre de la tâche de classification. En outre, l’attention canal-espace améliore la représentation des caractéristiques : l’attention canal explore les relations inter-canaux des spectres, tandis que l’attention spatiale, appliquée de manière séquentielle, génère une cartographie des corrélations inter-spatiales. Nous évaluons notre méthode proposée sur la base de données ICBHI 2017. Les résultats expérimentaux montrent que notre approche atteint des performances prédictives encourageantes, avec une précision de 80,0 % pour distinguer les sons anormaux des sons normaux, et une précision de 92,4 % pour différencier les râles des sifflements. En outre, notre méthode obtient un score de 56,76 % pour la classification en quatre catégories des sons anormaux, surpassant ainsi plusieurs méthodes de pointe actuelles.


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