
- •Вопросы на экзамен по дисциплине «Автоматизация обработки и анализа биомедицигской информации»
- •Проблема компрессии (сжатия) биосигналов
- •Оптическая запись
- •1.2 Возможности редукции данных биосигналов при их передаче и записи
- •Основные понятия и определения
- •1.2.1. Свойства несущественной (ирелевантної|) информации
- •Источники|родники,истоки| со статистически независимыми элементами (источники без памяти)
- •Способы кодирования сигналов, аппроксимированных кусочно-линейно
- •Код Фримана
- •Метод аztес
- •Кусочно-линейная аппроксимация сигнала|
- •Алгоритм Томека
- •Алгоритм разделения и объединения интервалов
- •Выбор примитивов
- •Эвристическое описание
- •Кумулятивные методы обработки сигналов
- •Обработка биосигналов. Анализ во временной|временной| области
- •2.1Анализ экг во временной|временной| области
- •2.1.1Характеристические|характеристичные| точки и отрезки, которые определяют в экг
- •Установление экстремумов экг
- •Общий алгоритм расшифровки экг,
- •Кодировка экг
- •Анализ биосигналов в частотной области
- •Дискретизация информации с точки зрения преобразования|преобразования,претворения| Фурье
- •Реализация дискретизации сигнала
- •Лекция 7 Алгоритмы обработки электрофизиологических процессов
- •Построение обобщенного описания алгоритма эфп
- •Метод поэтапного моделирования при сштезе медицинских бнотехнических систем (бтс)
- •Классификация бтс (биотехнических систем)
Источники|родники,истоки| со статистически независимыми элементами (источники без памяти)
Для них каждый символ в реализации сообщения не зависит от предыдущих|предварительных|. Элементы азбуки источника|родника,истока| имеют разную|различную| вероятность появления. Математическое описание источника|родника,истока| осуществляется с помощью|посредством| понятия безусловной вероятности.
Кодировка сообщений (медицинских сигналов) может выполняться|исполняться| в двух направлениях:
- первый - выходит из методов для натуральной системы координат сигналов (во временной |временной| или пространственной областях);
- второй - из методов для системы координат, которая|какая| получена после ортогональных спектральных превращений|преобразований,претворений| исходного|выходного| сигнала ,таких как превращение|преобразование,претворение| Фурье, Уолша, Адамара. Хаара, и тому подобное.
В обоих направлениях кодировки источников|родников,истоков| сообщений при операциях создания цифрового сигнала употребляют три типа двоичных кодов:
1) натуральный (прямой) двоичный код;
2) код Грей;
3) спрягающий двоичный код.
Способы кодирования сигналов, аппроксимированных кусочно-линейно
В тех случаях, когда результаты квантования (эквидистантного) сигналов аппроксимируются (с помощью|посредством| процессоров или ЭВМ) кусочно-линейно, возможна непосредственная их кодировка, когда в роли примитивов (элементов образа сигнала|) выступают отрезки с определенными свойствами (например, длина, направление).Типичным|типовым| представителем такой кодировки есть код Фримана,
Код Фримана
|какой| В базовом варианте имеет восемь разных|различных| направлений (для двухмерных пространственных образов), которые|какие| определены своим положением относительно|в отношении,касательно| соседних точек кодирующего растра. Каждому такому положению отвечает один из восьми символов (чаще всего используют восемь символов - рис.1).
Кривую, что анализируют, сначала заменяют|меняют| Фримановой аппроксимацией, образованной соединением точек кодирующего растра, ближайших к|до| данной кривой. Дальше эта аппроксимация заміняються рядом|| кодовых символов (рис.1).
Такая методика имеет несколько положительных свойств. Например, закодированные кривые легко вращать под|обращать,вращающий| углом 45° (простым добавлением|прибавлением,додаванием| модуля 8). Но лишь|только| обороты на 90° не связаны|повязаны| с искажениями|обезображиваниями|. Дальше можно легко обсчитать длину кривой. Точность Фриманового представления можно легко модифицировать заменой размеров кодирующей сетки (рис.2). В случае функций одного аргумента (например, времени) из|с| кодовых сеток Фримана выбирают лишь|только| вертикальные и те, что лежат от них справа|направо|.
Рисунок| 1 - Код Фримана
Рисунок| 2 -Модифікація Фриманового представления
Метод аztес
Метод АZТЕС (Аmplitude-Zоnе-Тіmе-Еросh-Соdіng) - это классический метод редукции данных, что его употребляют во многих системах автоматической обработки сигнала ЭКГ, при котором|каком| оригинальный сигнал в областях медленных изменений|смен| заменяют|меняют| отрезками постоянного|устоявшегося| уровня, а в областях быстрых|скорых| изменений|смен| - отрезками с постоянным|устоявшимся| направлением.
Процедура кодировки происходит за следующим алгоритмом.
Пусть Sі есть п-й дискрет|
в уже обработанном интервале сигнала,
который|какой|
начинался дискретом|
Sо. Дальше пусть Smax и Smin
являются максимальным и минимальным
значениями в ряду Sі (i =
0, 1 ... m). если Smax - Smin
К для дискретів|
Sі ( i= 0, 1, .... n-1) и Smax - Smin >
К для Si (i = n, ..., m), тогда
все Si(i = 0, ... n-1) заменяем|меняем|
значением Lг = ( Smax - Smin )/2 на интервале
tLr = n. Значение Sn считаем за исходную
точку нового інтервала|,
и процесс повторяется (рис.3а).
Рисунок| 3 -Метод АZTEC
Пусть Ur есть г-та| апроксимаційна| звено с постоянным|устоявшимся| уровнем. Это звено назовем "плато", если ее время tLr большее, чем установленная граница|черта| Т, то есть tLr > Т. Ланку Uг назовем "экстремумом", если верно
(Lr+1- Lr)-(Lr-Lr-1)<0. (1.7)
Множество звеньев Ur (г = z...,к) называем наклоненными звеньями, пока ни одно из звеньев Ur (г = г...,к) не е а ни платом|, а ни экстремумом и, соответственно Uz-1 но|да| Uz+1 либо|или| плато, либо|или| экстремум.
Каждое наклоненное звено (рис.1.6,б) полностью определено значением
Sr = Lk+1 – Lz-1 (1.8)
со временем существование
(1.9)
Обработанный сигнал можно описать последовательностью следующих примитивов (рие.1.6,в):
[с (Lг, tLr)], когда звено Ur мае| постоянный|устоявшийся| уровень;
[р (Sr, tSr)], когда звено Uk является наклоненным, и Sr > 0;
[п (Sr, tSr)], когда звено Ur наклонено и Sr < 0.