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本发明提出一种多维度ECG信号智能诊断系统，包括特征提取模块、机器学习诊断网络集群模块和综合评估模块。所述特征提取模块用于提取ECG信号包括数值特征与形态特征在内的多维度特征；所述机器学习诊断网络集群模块用于对ECG信号的多维度特征进行智能诊断，并获得每一类疾病所对应的分类量化概率；所述综合评估模块用于根据每一类疾病的分类量化概率进行加权平均，综合评估得出最终的ECG诊断结果。本发明所述智能诊断系统融合互补集成经验模态分解(CEEMD)与机器学习诊断网络集群，对ECG信号进行多维度特征提取与人工智能辅助分类量化概率计算，提高了ECG信号人工智能辅助诊断的准确率，具有泛化性高、临床实用性强的特点。