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QRS Detection Algorithm in ECG Signal for Measuring Stress Condition

스트레스 상태 측정을 위한 심전도 신호 QRS 검출 알고리즘

  • Jung, Woo-Hyuk (Dept. of Media Engineering, The Catholic University of Korea) ;
  • Lee, Dong-Hwa (CHARMCARE CO., LTD.) ;
  • Lee, Hee-Jae (Dept. of Media Engineering, The Catholic University of Korea) ;
  • Kim, Jae-Ho (Dept. of Media Engineering, The Catholic University of Korea) ;
  • Lee, David (Dept. of Media Engineering, The Catholic University of Korea) ;
  • Lee, Sang-Goog (Dept. of Media Engineering, The Catholic University of Korea)
  • 정우혁 (가톨릭대학교 미디어공학과) ;
  • 이동화 ((주)참케어) ;
  • 이희재 (가톨릭대학교 미디어공학과) ;
  • 김재호 (가톨릭대학교 미디어공학과) ;
  • 이다빛 (가톨릭대학교 미디어공학과) ;
  • 이상국 (가톨릭대학교 미디어공학과)
  • Published : 2014.04.22

Abstract

본 연구에서는 스트레스 상태 측정을 위한 심전도 신호 QRS 검출 알고리즘을 제안한다. 심전도 신호의 QRS 검출 과정은 4단계로 wavelet, moving average, squaring, threshold method로 구성된다. wavelet은 기저선 변동과 노이즈를 제거하고 moving average는 전체 신호를 부드럽게 하고 잔여 노이즈를 제거하며 squaring은 신호를 강조하는 역할을 한다. 마지막으로 threshold 기법을 이용해 검출간격을 설정하여 QRS를 검출하였다. 그 결과 Sensitivity는 99.54%, Positive Predictivity는 99.69%, Detection Error는 0.76%를 보였다. 또한, 피험자를 대상으로 게임을 이용해 스트레스 상태 변화에 대한 실험을 하였고, HRV 시간-주파수 파라미터를 분석함으로써 스트레스 상태 변화를 관찰할 수 있었다.

Keywords