Obdelava biomedicinskih signalov
Biomedical Signal Processing
Predavatelj: 45 hLaboratorijske vaje: 30 hSamostojno delo: 75 h
Prenesi uradni učni načrt (PDF)Vsebina
Predmet obravnava metode za obdelavo in analizo biomedicinskih signalov ter slik.
- Osnove obdelave signalov: vzorčenje, kvantizacija, Fourierova in diskretna kosinusna transformacija, filtriranje (FIR, IIR).
- Časovno-frekvenčna analiza: kratka Fourierova transformacija (STFT), valčna (wavelet) transformacija, spektrogrami.
- Statistične metode: analiza glavnih komponent (PCA), neodvisna komponentna analiza (ICA), adaptivni filtri.
- Obdelava EKG: detekcija QRS kompleksa, analiza srčne spremenljivosti (HRV), klasifikacija aritmij.
- Obdelava EEG: detekcija epileptičnih dogodkov, analiza spanja, vmesniki možgani–računalnik.
- Obdelava EMG: razgradnja na motorične enote, ocena mišične utrujenosti.
- Obdelava medicinskih slik: segmentacija, registracija, klasifikacija z uporabo strojnega učenja.
Cilji
Obvladati metode obdelave signalov in slik za uporabo v biomedicini ter jih praktično uporabiti pri analizi fizioloških podatkov.
Po uspešno opravljenem predmetu bodo študenti zmožni:
- izbrati in uporabiti ustrezno transformacijo ali filter za dani biomedicinski signal
- izvesti časovno-frekvenčno analizo nestacionarnih signalov
- uporabiti statistične metode za zmanjšanje dimenzionalnosti in ločevanje virov
- načrtovati algoritem za detekcijo značilnih dogodkov v EKG, EEG ali EMG signalu
- segmentirati in klasificirati medicinske slike z uporabo sodobnih metod
Literatura
- R.M. Rangayyan: Biomedical Signal Analysis, IEEE/Wiley, 2002
- W.J. Tompkins: Biomedical Digital Signal Processing, Prentice Hall, 1993
- E.N. Bruce: Biomedical Signal Processing and Signal Modeling, Wiley, 2001
- J.D. Bronzino (editor): The biomedical engineering handbook, 3rd ed., CRC Press, 2006
- S. Haykin: Adaptive Filter Theory, 4th Ed., Prentice Hall, 2002
- L. Sörnmo, P. Laguna: Bioelectrical Signal Processing in Cardiac and Neurological Applications, Elsevier, 2005