Original title: Validace kvality PPG signálu z čelenky Muse
Translated title: Validation of PPG Signal Quality from the Muse Headband
Authors: Řehůřek, Jakub ; Šálený, Vratislav (referee) ; Janoušek, Oto (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se zabývá validací kvality fotopletysmografického (PPG) signálu z nositelné čelenky Muse ve srovnání s klinickým referenčním systémem Biopac. Hlavním cílem bylo posoudit, zda toto komerční zařízení může sloužit jako validní zdroj dat pro biomedicínský výzkum. V rámci práce byla navržena a v prostředí Python implementována výpočetní pipeline pro přesnou synchronizaci asynchronních záznamů a automatizovanou extrakci fyziologických metrik. Experimentální sběr dat proběhl na souboru 13 probandů v klidu i při kontrolovaném hlubokém dýchání. Výsledky ukazují, že čelenka Muse vykazuje vysokou shodu u časových parametrů, jako je tepová frekvence a délka srdečního cyklu, díky čemuž je vhodná pro sledování srdeční variability v klidových podmínkách. Práce však zároveň odhalila fyzikální limity zařízení při detekci morfologických prvků pulzní vlny a dikrotického zářezu, což vylučuje jeho použití pro pokročilou diagnostiku cévní mechaniky. This bachelor thesis deals with the validation of photoplethysmographic (PPG) signal quality from the Muse wearable headband compared to the Biopac clinical reference system. The primary goal was to assess whether this commercial device can serve as a valid data source for biomedical research. As part of the solution, a Python-based computational pipeline was designed and implemented for precise synchronization of asynchronous recordings and automated extraction of physiological metrics. Experimental data collection was performed on 13 subjects during rest and controlled breathing. The results indicate that the Muse headband shows high agreement in temporal parameters such as heart rate and cardiac cycle length, making it suitable for monitoring heart rate variability in resting conditions. However, the thesis also revealed physical limitations of the device in detecting morphological features of the pulse wave and the dicrotic notch, which precludes its use for advanced diagnostics of arterial mechanics.
Keywords: biomedical validation; Biopac; biosignal quality; heart rate variability; measurement synchronization; Muse headband; PPG; wearable electronics; biomedicínská validace; Biopac; kvalita biosignálů; nositelná elektronika; PPG; synchronizace měření; variabilita srdeční frekvence; čelenka Muse

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/258516

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-776282


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses