$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

효율적인 QRS 검출을 위한 형태 연산 기반의 기저선 잡음 제거 기법
Baseline Wander Removing Method Based on Morphological Filter for Efficient QRS Detection 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.17 no.1, 2013년, pp.166 - 174  

조익성 (부산대학교 IT응용공학과) ,  김주만 (부산대학교 IT응용공학과) ,  김선종 (부산대학교 IT응용공학과) ,  권혁숭 (부산대학교 IT응용공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

심전도 신호의 QRS 검출은 심장의 상태를 확인 할 수 있는 가장 보편적인 방법이다. 하지만 측정할 때 발생되는 여러 종류의 잡음성분들로 인하여 이를 분석하는데 어려움을 준다. 가장 큰 문제를 야기하는 부분이 기저선 변동 잡음인데 전극을 부착한 부위의 근육수축과 호흡의 리듬에 따라서 발생하게 된다. 특히 일반인들의 건강상태를 지속적으로 모니터링 해야 하는 헬스케어 시스템에서는 이를 위한 심전도 신호의 실시간 처리가 필요하다. 즉, 최소한의 연산량으로 대상 환자의 특징을 파악하여 정확한 QRS를 검출할 수 있는 적합한 알고리즘의 설계가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 효율적인 QRS 검출을 위한 형태 연산기반의 기저선 잡음제거 기법을 제안한다. 이를 위해 형태 연산을 통한 전처리 과정적응형 윈도우를 통해 QRS를 검출하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 일반적으로 심전도 기저선 변동 잡음 제거 시 사용되는 기존 필터와의 신호의 왜곡도를 비교 평가하였다. 또한 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스를 사용하여 R파 검출 결과를 확인하였다. 실험 결과로부터 형태 연산을 이용한 방법이 적은 연산량으로 충분한 잡음제거율을 얻을 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

QRS detection of ECG is the most popular and easy way to detect cardiac-disease. But it is difficult to analyze the ECG signal because of various noise types. The important problem in recording ECG signal is a baseline wandering, which is occurred by rhythm of respiration and muscle contraction atta...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 구현된 알고리즘의 실용성을 검증하기 위하여 샘플링 주파수가 360Hz인 MIT-BIH 데이터베이스에 기저선 변동이 발생한 구간의 데이터를 알고리즘에 적용하여 그 효용성과 타당성을 확인하였다. 이를 위해 제안된 형태연산 필터와 그 외 비교 대상 필터들의 잡음 제거율과 신호왜곡율을 평가 하였다.
  • 따라서 처리의 복잡도를 줄이는 것과 동시에 심전도 신호의 왜곡을 최소화하면서 기저선 변동을 제거하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 원신호의 변형을 줄이고 계산량의 복잡도를 최소화하는 효과적인 기저선 변동 제거 방법을 제안한다. 이를 위해 형태 연산을 이용하여 ST 세그먼트의 왜곡을 최소화 하면서 기저선 변동의 원인이 되는 저주파 잡음을 효과적으로 제거하고, 향후 마이크로 프로세서 상에서 실시간으로 데이터를 처리할수 있는 심전도 전처리 필터를 구현하고 그 성능을 분석 하였다.
  • 본 논문에서는 효율적인 QRS 검출을 위한 형태연산 기반의 기저선 변동 제거방법을 제안하였다. 이를 위해 형태 연산을 통한 전처리 과정과 적응형 윈도우를 통해 QRS를 검출하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
심전도 신호의 QRS 검출이란 무엇인가? 심전도 신호의 QRS 검출은 심장의 상태를 확인 할 수 있는 가장 보편적인 방법이다. 하지만 측정할 때 발생되는 여러 종류의 잡음성분들로 인하여 이를 분석하는데 어려움을 준다.
심전도 신호의 QRS 검출의 단점은? 심전도 신호의 QRS 검출은 심장의 상태를 확인 할 수 있는 가장 보편적인 방법이다. 하지만 측정할 때 발생되는 여러 종류의 잡음성분들로 인하여 이를 분석하는데 어려움을 준다. 가장 큰 문제를 야기하는 부분이 기저선 변동 잡음인데 전극을 부착한 부위의 근육수축과 호흡의 리듬에 따라서 발생하게 된다. 특히 일반인들의 건강상태를 지속적으로 모니터링 해야 하는 헬스케어 시스템에서는 이를 위한 심전도 신호의 실시간 처리가 필요하다.
일반적인 심전도 신호의 해석의 활용은 무엇인가? 일반적으로심전도(ECG : electrocardiography) 신호의 해석은 인체로부터의 생체신호 획득, 잡음 제거, QRS 파형의 검출 및진단의 단계를 포함하며, 심전도신호의 분석을 토대로 심장의 이상 유·무와 여러 가지 심장질환의 진단에 많이 활용되고 있다[1]. 하지만 측정할 때 발생되는 여러 종류의 잡음성분들로 인하여 이를 분석하는데 어려움을 준다[2].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. John G. Webster, "Encylclopedia of medical devices and instrumentation,"Wiley, pp20-28 1990 

  2. Y. Suzuki, and K. Ono, "Personal computer system for ECG ST-segment recognition based on neural networks," Medical & Biological Engineering & Computer, Vol. 30, No. 1, pp.2-8, 1992. 

  3. Gary, M. F., Thomas, C. J., et al. "A coparison of the noise sensitivity of nine QRS Detection Algorithms", IEEE Trans. Biomed. Eng. 37(1), pp:85-98, 1990. 

  4. Van Alste, J. A. and Schilder, T. S. "Removal of baseline wander and power-line interference from the ECG by an efficient FIR filter with a reduced number of taps", IEEE trans. Biomed. Eng, BME-32(12), pp:1052-1060, 1985. 

  5. Van Alste, J. A. and Schilder, T. S. "Removal of baseline wander and power-line interference from the ECG by an efficient FIR filter with a reduced number of taps", IEEE trans. Biomed. Eng, BME-32(12), pp:1052-1060, 1985. 

  6. Rodrigues, J., Olsson, L., Sornmo, T., & Owall, V., "Digital implementation of a wavelet-based event detector for cardiac pacemakers". IEEE TCAS-I, 52(12), 2686-2698. 2005 

  7. Zhang, F., Wei, Y., & Lian, Y. . "Efficient QRS detection in wearable ECG Devices for body sensor network. The 5th IEEE International Workshop on Wearable and Implantable Body Sensor Networks", Hong Kong, China, Jun 1-3. 2008 

  8. Zhang, F., Wei, Y., & Lian, Y. , "Frequency response masking based filter bank for qrs detection in wearable biomedical devices. IEEE International Symposiumon Circuits and Systems", Taipei, Taiwan, May 24-27. 2009 

  9. Gasterators, A., Andreadis, I., & Tsalides, P. H. , "Fuzzy soft mathematical morphology". IEEE Proceedings Vision, Image and Signal Processing, 145, 41-49. 1998 

  10. Maragos, P., Schafter, R. W., & Butt, M. A. . "Mathematical morphology and its applications to image and signal processing", by Kluwer Academic. 1996 

  11. Chu, C.-H. N. & Delp, E. J. . "Impulsive noise suppression and background normalization of electrocardiogram signals using morphological operators". IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 36, 262-273. 1989 

  12. Trahanias, P. E. . "An approach to QRS complex detection using mathematical morphology". IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 40, 201- 205. 1993 

저자의 다른 논문 :

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로