Detekce a klasifikace artefaktů v PPG signálu

Abstract

Práca sa zameriava na problematiku detekcie a klasifikácie artefaktov v PPG signáloch. Fotopletyzmografia (PPG) predstavuje rozšírenú metódu na meranie zmien krvného objemu, no jej presnosť často narúšajú rôzne artefakty spôsobené pohybom, kontaktnou silou alebo ambientným svetlom. Cieľom práce je analyzovať vplyv týchto artefaktov na morfológiu signálu. Analýza zahŕňa využitie signálov nameraných pomocou kamery smartfónu. Teoretická časť popisuje charakteristiky PPG signálu, jeho praktické využitie, typy artefaktov a ich zdroje, ako aj dostupné databázy a aplikácie. V praktickej časti bolo realizované meranie signálov podľa stanoveného protokolu a namerané signály boli vizuálne analyzované. Dataset bol rozšírený o ďalšie záznamy z databázy BUT PPG a zo signálov boli vypočítané príznaky. Boli vybrané nainfomatívnejšie príznaky, ktoré boli vstupom pre rôzne klasifikačné algoritmy.

This work focuses on the problem of detecting and classifying artifacts in PPG signals. Photoplethysmography (PPG) is a widely used method for measuring changes in blood volume, but its accuracy is often compromised by various artifacts caused by motion, contact force, and ambient light. The aim of this study is to analyze the impact of these artifacts on the signal's morphology. The analysis involves signals recorded using a smartphone camera. The theoretical part outlines the characteristics of the PPG signal, its practical applications, types of artifacts and their sources, as well as available databases and applications. In the practical part, the signals were measured according to the established protocol and the were visually analyzed. The dataset was extended with additional records from the BUT PPG database and features were extracted from the signals. The most infomative features were selected and formed the input for various classification algorithms.