|
|
Bezkontaktní detekce fyziologických parametrů z obrazových sekvencí
Bršlicová, Tereza ; Janoušek, Oto (oponent) ; Kolář, Radim (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studií bezkontaktních a neinvazivních metod pro odhad tepové a dechové frekvence. Bezkontaktní měření spočívá ve snímání osob běžnou videokamerou a ze získaných sad obrazových sekvencí jsou vhodnými přístupy vyhodnoceny hodnoty fyziologických parametrů. Teoretická část práce je věnována především popisu jednotlivých metod a jejich implementace. Praktická část popisuje návrh a realizaci experimentu pro bezkontaktní detekci tepové a dechové frekvence. Experiment byl uskutečněn na 10 dobrovolnících se známou hodnotou tepové a dechové frekvence, což zajišťoval sofistikovaný systému BIOPAC. Zpracování a analýza naměřených dat byla provedena v programovém prostředí Matlab. Nakonec bylo provedeno srovnání výsledků z bezkontaktní detekce a referenčního měření systémem BIOPAC. Výsledky experimentu jsou statisticky vyhodnoceny a diskutovány.
|
|
| |
|
|
Selected Aspects of Statistical Significance Testing in Time-Frequency Analysis
Klejmová, Eva ; Kohl,, Zdeněk (oponent) ; Fidrmuc, Jarko (oponent) ; Poměnková, Jitka (vedoucí práce)
This doctoral thesis is focused on analyses and assessment of the quality of the frequency and time-frequency transform of the data and the formulation of recommendations for working with such methods. When using these methods, the question arises of how to evaluate which components of the spectrogram are statistically significant and which are not. In this thesis, we analyze the properties of standard statistical significance tests. We discuss their advantages and disadvantages taking into account the heteroskedastic character of data. Based on our experiments we propose two types of improved testing methods that reduce the negatives standard tests. The final step is creating a framework for data filtering using our proposed methods.
|
|
|
Classification Of Heart Sounds Using Time-Frequency Analysis And Image Processing Methods
Demjan, Michal ; Nejedlý, Petr
This paper describes the algorithm for detection of heart sounds from phonocardiogram record (PCG) using time-frequency analysis and image processing technique. Presented algorithm extracts time-frequency features using continuous wavelet transform (CWT) and subsequently applies image processing methods such as morphological operations and connected components labeling on hearth sounds segment S1-S2. Furthermore, the segmented PCG signal undergoes correction procedure, which uses the Smith-Waterman local alignment algorithm to correctly predict heart sound sequence.
|
|
|
Odstranění známého signálu z nahrávky
Hošek, Pavel ; Žmolíková, Kateřina (oponent) ; Černocký, Jan (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je návrh a implementace metody, která z audio nahrávky odstraní známý signál. V úvodní části práce je shrnuta teorie o vlastnostech zvuku, základech zpracování signálu a o identifikaci systému. Následně jsou představena data a je uvedeno jakým způsobem bude probíhat testování. Dále je popsán vývoj metody pro odstranění známého signálu z nahrávky. Na závěr jsou pak provedeny experimenty , které zahrnují i porovnání vybraných metod. Nejlepší metody dosahovaly poměrně kvalitních výsledků a známý signál většinou dokázaly v dostatečné míře odstranit.
|
|
|
Metoda potlačení interferencí Wigenrovy-Villeovy distribuce
Pikula, Stanislav ; Pazdera, Luboš (oponent) ; Hájek, Karel (oponent) ; Beneš, Petr (vedoucí práce)
Tato disertační práce se věnuje problematice zobrazení signálu v časo-frekvenční oblasti s konstantním rozlišením. V teoretickém úvodu jsou shrnuty možnosti zobrazení signálu v čase a frekvenci. Zejména je soustředěna pozornost na srovnání krátkodobé Fourierovy transformace (STFT) s Wignerovou-Villeovou distribucí (WVD). Druhá zmíněná dosahuje výrazně lepšího rozlišení, a to zejména pro lineárně frekvenčně modulovaný signál. Dále je podrobně popsána nevýhoda WVD, kterou je přítomnost interferencí plynoucích z výpočtu okamžité autokorelační funkce. Tyto interference jsou způsobeny přítomností více složek signálu nebo jeho nelineární modulací. Následně je rozebrána celá řada metod, kterými je možné zmíněné interference potlačit, ovšem za cenu ztráty rozlišení. Jednou z možností potlačení je využití vyhlazené pseudo Wignerovy-Villeovy distribuce. Ta je v práci dále využita pro analýzu potlačení interferencí při různé filtraci v časo-frekvečním prostoru. Jsou použity různé typy vícesložkových signálů a také různé typy nelineárních modulací. Na základě provedené analýzy je navržena metoda, využívající sadu různě vyhlazených pseudo Wignerových-Villeových distribucí, která odhaduje časo-frekvenční reprezentaci signálu s vysokým rozlišením a minimálními interferencemi. Pro porovnání dosažených výsledků s jinými metodami jsou srovnány v literatuře používané kvantitativní metriky. Pro výběr vhodné metriky je navržena vlastní metrika. Ta je aplikovatelná na simulované signály a využívá střední kvadratickou odchylku. Na základě srovnání je vybrána Stankovi\'{c}ova metrika jako nejvhodnější pro porovnání výsledků. Vybraná metrika je nejdříve použita pro určení vhodného minimálního počtu využitých různě vyhlazených pseudo Wignerový-Villeových distribucí. Pomocí vybrané metriky je navržená metoda porovnána s dalšími metodami. Těmi jsou STFT s optimalizovanou délkou okna, S-metoda s optimalizovaným parametrem a optimalizační metoda využívající radiálního Gaussova jádra (RGK). Zmíněné metody jsou porovnány na sadě signálů použité dříve pro analýzu potlačení interferencí. Navíc je k signálům přidán také šum. Nakonec jsou metody srovnány také na reálném signálu netopýřího echa. V závěru je shrnuto, že navrhovaná metoda předčí porovnávané metody co do potlačení interferencí a kvality rozlišení.
|
|
|
Efficient implementation of Stockwell Transform for real-time embedded processing of physiologic signals
Holmes, D. ; Pinto, S.C. ; Felton, Ch. ; Smítal, L. ; Leinveber, P. ; Jurák, Pavel ; Gilbert, B. ; Haider, C.
Physiologic monitoring enables scientists and physicians to study both normal and pathologic signals of the body. While wearable technologies are available today, many of these technologies are limited to data collection only. Embedded processors have minimal computational capabilities. We propose an efficient implementation of the Stockwell Transform which can enable real-time time-frequency analysis of biological signals in a microcontroller. The method is built upon the fact that the Stockwell Transform can be implemented as a compact filter bank with pre-computed filter taps. Additionally, due to the long tails of the gaussian windowing function, low amplitude filter taps can be removed. The method was implemented on a TI MSP430 processor. Simulated ECG data was fed into the processor to demonstrate performance and evaluate computational efficiency.
|
|
|
Stanovení vzájemných vazeb mezi mozkovými strukturami
Klimeš, Petr ; Hlinka,, Jaroslav (oponent) ; Krajča,, Vladimír (oponent) ; Halámek, Josef (vedoucí práce)
Lidský mozek je tvořen vzájemně propojenými populacemi nervových buněk, které formují anatomicky i funkčně oddělené struktury. Pro studium fyziologie a patologie lidského mozku je zcela zásadní znát, jak jsou tyto struktury propojeny a jak se mezi nimi šíří informace. Publikované metody na detekci vzájemných vazeb se velmi často omezují pouze na analýzu povrchového EEG, pracují s vymezeným počtem kontaktů a nezachycují dynamický vývoj konektivity při kognitivních procesech nebo při různých stavech vědomí. Současně nepopisují konektivitu patologických částí mozku, jejíž analýza by mohla zásadně přispět k výzkumu a léčbě dané patologie. Cílem této práce je návrh metodiky a následná analýza časového průběhu vzájemných vazeb mezi mozkovými strukturami z intrakraniálního EEG. Analyzovány jsou fyziologické procesy v průběhu kognitivní stimulace, a lokální konektivita patologických částí epileptického mozku při klidu a spánku. Výsledky přinášejí nové poznatky v oblasti základního výzkumu fyziologie lidského mozku, kterých bylo dosaženo pomocí inovativního postupu, jenž kombinuje metody konektivity a výpočty výkonů EEG signálů. V druhé části práce je analyzována lokální konektivita epileptického ložiska (SOZ). Výsledky popisují funkční oddělení SOZ od okolní tkáně a mohou přispět do klinické praxe léčby epilepsie.
|
|
|
Zpracování signálu srdečních ozev
Němcová, Simona ; Matějková, Magdaléna (oponent) ; Vondra, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na zpracování signálu srdečních ozev. Popisuje princip vzniku srdečních ozev, způsoby jejich měření a především analýzu naměřeného fonokardiografického signálu. V praktické části práce je pomocí programového prostředí MATLAB navržen algoritmus pro detekci první a druhé srdeční ozvy, který je realizován hledáním maxima nebo těžiště u vyfiltrovaného fonokardiografického signálu.
|
|
|
Rozklad signálu pomocí transformace typu EMD
Mžourek, Zdeněk ; Mekyska, Jiří (oponent) ; Smékal, Zdeněk (vedoucí práce)
Cílem této práce je představit empirickou modální dekompozici jako metodu pro rozklad libovolně složitých nelineárních a nestacionárních signálů na takzvané vlastní modální funkce. Použitím Hilbertovy transformace získáme okamžitý kmitočet, který nám pomůže k sestavení Hilbertova spektra a následné analýze v časově-kmitočtové oblasti. Dále poukazujeme na některé nedostatky této metody a uvádíme několik způsobů, jak různými úpravami algoritmu empirické modální dekompozice můžeme získat lepší výsledky rozkladu signálu. Na závěr je názorně ukázán rozklad signálu pomocí empirické modální dekompozice.
|
host ::
RSS.