Rekonstrukce kvalitního PPG signálu z dat chytrého telefonu

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá rekonstrukcí fotopletysmografických (PPG) signálů získaných z dat chytrého telefonu. Úvodní část je věnována teoretickému základu fotopletysmografie, přehledu fyziologických parametrů měřitelných z PPG signálu, metodám hodnocení jeho kvality a možnostem jeho rekonstrukce a syntetického generování. Pro praktickou část práce byla provedena simultánní měření pomocí chytrého telefonu a referenčního zařízení. Získaná data jsou analyzována v časové a frekvenční oblasti, a je vyhodnocena jejich kvalita. Hlavní částí práce je rekonstrukční algoritmus, který nahrazuje nekvalitní části signálů z chytrého telefonu synteticky generovaným signálem vytvořeným z harmonických složek detekovaných v amplitudovém spektru. V závěru jsou prezentovány výsledky rekonstrukce, které jsou porovnány s daty z referenčního zařízení a s metodami popsanými v dostupné literatuře.

This diploma thesis deals with the reconstruction of photoplethysmographic (PPG) signals obtained from smartphone data. The introductory part is devoted to the theoretical basis of photoplethysmography, an overview of physiological parameters measurable from PPG signal, methods of assessing its quality and possibilities of its reconstruction and synthetic generation. For the practical part of the work, simultaneous measurements were performed using a smartphone and a reference device. The obtained data are analyzed in the time and frequency domains, and their quality is evaluated. The main part of the work is a reconstruction algorithm that replaces poor-quality parts of signals from a smartphone with a synthetically generated signal created from harmonic components detected in the amplitude spectrum. In the conclusion, the reconstruction results are presented, which are compared with data from a reference device and with methods described in the available literature.