• 전기학회논문지
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• 제61권6호
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• pp.865-871
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• 2012

In this study, ambulatory electrocardiogram(ECG) signal and the rhythms of heart beats are visualized in terms of R-R intervals and Heart Rate Variability(HRV) in the environment of an android plaform. With this aim, Graphical User Interface(GUI) is implemented by executing multi-thread Java programming modules including ECG, heart-beats, tachogram and visualization unit. ECG signals are acquired in an android device by receiving the data from ambulatory ECG sensory system. Finite Impulse Response(FIR) filters are implemented to eliminate the baseline wandering noises contained in the ambulatory signals and DC-offset level in R-R interval data. With simulating the normal or stress emotional state of a subject, we can find the fact that HRV can be successfully estimated and visualized in an android smart phone platform.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1990년도 추계학술대회
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• pp.110-113
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• 1990

A new approach to impulsive noise rejection and background normalization of digitized electrocardiogram signals is presented using mathematical morphological operators that incoporate the shape information of a signal. A brief introduction to these nonlinear signal processing operators, as well as detailed description of the new algorithm, is presented. Empirical results show that the new algorithm has good performance in impulsive noise rejection and background normalization.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.166-174
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• 2013

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 과정과 적응형 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.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.157-164
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• 2017

모바일 심전도(ECG) 신호 측정은 수 mV의 작은 소 신호를 측정하는 기술로서 동적 잡음을 제거하기 위한 많은 연구가 진행 되어 왔다. 특히 심전도 전극 케이블의 흔들림이나 피부의 움직임으로 인하여 유발 되는 등 전위선 잡음의 제거는 심전도 측정을 위한 핵심 연구 내용 중 하나이다. 본 연구에서는 심전도 신호의 등전위선 동적 잡음을 제거하기 위해 정규화 최소 자승법(NLMS)와 지연 최소 자승법(DLMS) 방식을 결합한 적응 필터의 스텝 사이즈를 결정하여 적용하는 기법을 제안 하였다. 제안한 기법은 필터의 초기 스텝 사이즈를 조정하여 기본 노이즈를 차감 한 후, 해당 과정에서 발생할 수 있는 심전도 신호 특성의 왜곡을 줄이는 방법이다. 본 논문에서의 제안한 기법에서, 필터 계수의 값은 필터 순서 사이즈 및 왜곡 최소화 인자에 의해 직접적으로 스케일링 설정 된다. 그리고 제안된 필터는 실시간 필터링에 필수적인 계산의 복잡성을 줄이도록 하여, 연산시간을 줄일 수 있을 것으로 기대되므로 소형 프로세서 및 저전력 소비가 요구되는 모바일 심전도 측정기기에 적합한 장점을 가진다. 또한 종래의 NLMS 적응 필터와 신호대잡음비(SNR)를 비교하여 우수함을 확인하였다.

• 전기학회논문지
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• 제61권10호
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• pp.1518-1523
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• 2012

In this study, the novel digital filtering algorithms are implemented to suppress the noisy characteristics embedded in ambulatory electrocardiogram signals by an android smartphone platform. With this aim, Graphical User Interface (GUI) is designed and implemented by utilizing multithread-Java programming to realize Finite Impulse Response and Infinite Impulse Response filter. With simulating our implemented digital filters built in an android smartphone, we can find the fact that we can efficiently suppresses the noisy characteristics due to baseline wandering and 60 Hz powerline source fluctuations especially in electrocardiograms.

• 전기학회논문지
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• 제62권6호
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• pp.825-832
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• 2013

In this study, Independent Component Analysis (ICA) algorithms are suggested to extract the original ECG part from the mixed signal contaminated with the unwanted frequency components and especially 60Hz power line disturbances. With this aim, we implement a novel method to suppress the baseline-wandering disturbances and power line artefacts contained in patch-electrodes sensory ECG data by separating the unmixed signal with finding the optimal weight W based on Kurtosis value. With applying brutal force and gradient ascent searching algorithm to find W, we can conclude that the unwanted frequency components especially in the ambulatory ECG data can be eliminated by Independent Component Analysis.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.920-923
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• 2003

An wearable electrocardiogram (ECG) monitoring system is a widely used non-invasive diagnostic tool for ambulatory patient who may be at risk from latent life-threatening cardiac abnormalities. In this paper, we have a portable ECG monitoring system with conductive fiber which was characterized by the small-size and the low power consumption. The system consists of conductive fibers, one-chip microcontroller, ECG preprocessing circuit, and monitoring software to be able to record and analyze in PC. ECG preprocessing circuit is made of pre-amplifier with gain of 10, band-pass filter with bandwidth of 0.5-120Hz and 2.5V offset circuit for A/D conversion. ECG signals obtained by sensor are included with corrupted noises such as a baseline wandering, 60 Hz power noise and interference noise by body movement. For cancellation corrupted noises in signals obtained by conductive fiber, we used the wavelet decomposition of wavelet transforms in MATLAB toolbox.

• 정보처리학회논문지B
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• 제18B권6호
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• pp.341-348
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• 2011

생체신호의 한 분야인 심전도는 분류알고리즘을 사용한 실험이 일반적이다. 심전도를 실험한 논문에서 사용된 분류알고리즘은 대부분 SVM(Support Vector Machine), MLP(Multilayer Perceptron) 이었으나, 본 실험은 Random Forest 분류기를 시도하였다. 실험방법은 Random Forest 알고리즘을 실험데이터의 신호의 특징에 기반하여 분석하도록 수정하였고, 분류기의 수정된 알고리즘 성능을 규명하기 위하여 SVM과 MLP 분류기와 정확도를 비교 분석하였다. 실험에서는 심전도 신호의 R-R interval을 추출하여 시행하였으며 또한 동일한 데이터를 사용한 타 논문의 결과와 본 실험의 결과를 비교 분석하였다. 결과는 수정된 Random Forest 분류기가 SVM, MLP 분류기, 그리고 타 실험의 결과보다 정확도 부분에서는 우수한 결과를 도출하였다. 본 실험의 전처리 과정에서는 대역통과필터를 사용하여 R-R interval을 추출하였다. 그러나 심전도 실험에서는 대역통과 필터 뿐 아니라, 웨이블릿 변환, 메디안 필터, 유한 임펄스 필터 등으로 실험하는 경우가 많다. 따라서 향후에는 전처리과정에서 기저선 잡음(baseline wandering)을 효율적으로 제거하는 필터의 선택이 필요하며, R-R interval을 정확하게 추출할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다고 사려된다.

• 전기학회논문지
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• 제60권1호
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• pp.174-183
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• 2011

This paper is about a bar code decoding algorithm developed for smart phone applications. The algorithm consists of bar code data extraction procedure, bar code signal estimation procedure, and bar code decoding procedure. To detect the peak bar code module, a DSTW had been applied because of its outstanding performance in ECG peak detection. In order to minimize errors due to non-uniform light effect, the proposed algorithm was acted as a baseline wandering filter based on module peaks detection. The algorithm had been tested to evaluate the performance under the conditions of blurring, non-uniformed light and white noises. The algorithm had shown excellent performance in reconstruction of bar code decoding, compared to other conventional methods. In order to show the possibility of applying the algorithm to a smart phone, a real UPC-A type 150 bar code pictures obtained from a smart phone camera was applied to the algorithm, achieving the correct recognition rate of 97.33%.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권5호
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• pp.48-58
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• 1998

In this paper, we proposed a new algorithm using characteristics of th ereconstructed phase trajectory by topological mapping developed for a real-tiem detection of the QRS complexes of ECG signals. Using fill-factor algorithm and mutual information algorithm which are in genral used to find out the chaotic characteristics of sampled signals, we inferred the proper mapping parameter, time delay, in ECG signals and investigated QRS detection rates with varying time delay in QRS complex detection. And we compared experimental time dealy with the theoretical one. As a result, it shows that the experimental time dealy which is proper in topological mapping from ECG signals is 20ms and theoretical time delays of fill-factor algorithm and mutual information algorithm are 20.+-.0.76ms and 28.+-.3.51ms, respectively. From these results, we could easily infer that the fill-factor algorithm in topological mapping from one-dimensional sampled ECG signals to two-dimensional vectors, is a useful algorithm for the detemination of the proper ECG signals to two-dimensional vectors, is a useful algorithm for the detemination of the proper time delay. Also with the proposed algorithm which is very simple and robust to low-frequency noise as like baseline wandering, we could detect QRS complex in real-time by simplifying preprocessing stages. For the evaluation, we implemented the proposed algorithm in C-language and applied the MIT/BIH arrhythmia database of 48 patients. The proposed algorithm provides a good performance, a 99.58% detection rate.