|
|
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.
|
|
|
Frekvenční analýza stabilometrických signálů
Netopil, Ondřej ; Hejč, Jakub (oponent) ; Kozumplík, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá metodami frekvenční a časově frekvenční analýzy stabilometrického signálu. V úvodu je popsána teorie k posturografii a posturografickému měření. Dále práce obsahuje popis stabilometrických parametrů pro hodnocení v časové oblasti (1D a 2 D parametry) a ve frekvenční oblasti. Cílem práce je vytvořit přehled základních metod zpracování a předzpracování stabilometrického signálu a tyto metody porovnat. Součástí je praktická realizace analýzy pomocí frekvenčních metod, Fourierovy transformace a Burgovy metody a časově-frekvenčních metod, krátkodobé Fourierovy transformace a vlnkové transformace analýzy. Součástí jsou nástroje pro srovnání těchto metod.
|
|
|
Časově-frekvenční analýza
Tráge, David ; Hadinec, Michal (oponent) ; Kubásek, Radek (vedoucí práce)
Cílem tohoto bakalářské práce je zjistit možnosti získání analýzy časové, frekvenční a jejich vzájemné kombinace, časově-frekvenční, různými metodami například Fourierovou transformací a Vlnkovou transformací. Během práce se seznámíme s jednotlivými transformacemi a vysvětlíme postup jejich výpočtu a především jejich výhody a nevýhody z pohledu přesnosti určení velikosti frekvence signálu v čase.
|
|
|
Časově-frekvenční analýza elektrogramů
Doležal, Petr ; Ronzhina, Marina (oponent) ; Kolářová, Jana (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá časově-frekvenční analýzou elektrogramů měřených na izolovaných srdcích morčat perfundovaných podle Langendorffa. Časově-frekvenční analýza je založena na algoritmech Matching Pursuit a Wigner-Villovy distribuce. V teoretické části práce jsou popsány základy elektrokardiografie, měření na izolovaných srdcích, teorie aproximační metody Matching Pursuit a její kombinace s Wigner-Villovou distribucí zobrazující spektrum hustoty energie signálu. Také jsou představeny další běžné přístupy časově-frekvenční analýzy včetně teorie spojité vlnkové transformace. Uvedené algoritmy byly otestovány na souboru elektrogramů, u kterých byla v rámci měření vyvolána ischemie a následně reperfuze. Navržená metoda umožňuje rychlou detekci ischemie bez jakékoli apriorní znalosti signálu, a taktéž slouží jako nástroj k rozměření významných bodů a intervalů elektrogramu. V závěru práce byla prezentována úspěšnost metody a diskutovány možnosti jejího využití.
|
|
|
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.
|
|
|
Identification of the parameters of an electroencephalographic recording system
Svozilová, Veronika ; Sekora, Jiří (oponent) ; Mézl, Martin (vedoucí práce)
Electroencephalographic recording system is used to examine a brain activity. Based on this examination we can establish the diagnosis of certain diseases, such as epilepsy. The purpose of this study has been the signal processing and a signal generation which were compared with the real signal. Artificially generated signal is based on Jansen‘s mathematical model which has been also implemented in MATLAB and then that model has been extended to more complex model including nonlinearities and model electrode – electrolyte. Also a signal measurements on EEG phantom and identification of the parameters of these signals were performed. Firstly a simply signals were tested and the identification of their parameters has served to validate the EEG phantom. Secondly the created signal designed by Jansen model were tested also. Besides an analysis of all signals includes the time frequency analysis or a superposition principle testing.
|
|
|
Časově-frekvenční analýza hrubého domácího produktu ČR
Tráge, David ; Poměnková, Jitka (oponent) ; Maršálek, Roman (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je seznámení s problematikou a pojmy v ekonometrii (HDP, investice, spotřeba a další). Budou uvedena používaná data především jejich vlastnosti a předpoklady a probrány možnosti metod frekvenční a časově-frekveční analýzy těchto dat pomocí Fourierovy a Vlnkové transformace. Údaje kvartálního vývoje hrubého domácího produktu v ČR, EU a USA budou analyzovány pomocí programu MATLAB. Data budou filtrována třemi ekonomickými filtry: Hodrick-Prescottův, Baxter-Kingův a Christiano-Fitzgeraldův filtr. Cílem je nalezení cyklických složek ve vývojích HDP a návrhu optimální analýzy.
|
host ::
RSS.