Real-time Biological Signal Processing for Monitoring and Control

DSpace Repository

Language: English čeština 

Real-time Biological Signal Processing for Monitoring and Control

Show simple item record

dc.contributor.author Mareš, Jan
dc.date.accessioned 2021-11-05T12:18:42Z
dc.date.available 2021-11-05T12:18:42Z
dc.date.issued 2017-05-03
dc.identifier.isbn 978-80-7454-646-4 en
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10563/50093
dc.description.abstract The habilitation thesis deals with methodological aspects of signal and image processing and applications of proposed methods for analysis of multichannel signals acquired from bioprocesses and human-machine systems. The purpose of the study is to show that similar mathematical background can be used in different areas including processing of biomedical signals and images. The thesis can be divided into two main streams, (i) mathematical analysis and expert systems in bioprocess control and (ii) signal and image processing in biomedicine. The first part is devoted to modeling and analysis of bioprosesses.. With some exceptions it is possible to say that measurement corresponds to data acquisition and control is equal to data (signal) processing. The research in this field originated as a result of cooperation with the Department of process control at Faculty of Electrical Engineering and Informatics, University of Pardubice, where the modeling, simulation and advanced process control techniques form important part of the work. The second part is the signal (image can be taken as an multidimensional signal) processing in biomedicine and robotics. Application of computational technologies in biomedicine is modern field with many possibilities where the research can be done. Signal and image processing in biomedicine is a crucial idea which is applied for ages. EEG signal is base for neurologists, ECG signal for cardiologists, CT, NMR are bases for radiologists. Unfortunately, signals and images are very often processed only visually by an expert and there are almost no objective criterions. Therefore there is a chance to improve standards by semi-automatic or fully automatic signal and image processing tools. This research is a result of cooperation with Faculty Teaching Hospitals in Prague and Hradec Králové, Department of Neurology and Department of Nephrology of the Charles University. Each part represents independent research project where crucial benefits or novelty can be found. The most important are (i) the confirmation of the hypothesis that the number of receptors, and thereby the number of connections between the neurons decreases with age (this analysis was the first one applied to EEG signal), (ii) development of a new software which is able to analyze the CT image semi-automatically and (iii) absolutely new bioprocess control strategy based on advanced signal analysis. en
dc.format 44 cs
dc.format.extent 44 en
dc.language.iso en en
dc.publisher Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně en
dc.rights Teze habilitační práce jsou přístupné veřejně v tištěné podobě v Knihovně UTB. Plný text práce je přístupný elektronicky pouze v rámci univerzity. en
dc.subject Biological signal processing, Image processing, Mathematical modeling, Microscopical image analysis, Bioprocess analysis, Robotics en
dc.subject Zpracování biologických signálů, Zpracování obrazů, Matematické modelování, Analýza mikroskopických snímků, Analýza bioprocesů, Robotika en
dc.title Real-time Biological Signal Processing for Monitoring and Control en
dc.title.alternative Zpracování biologických signálů pro monitorování a řízení v reálném čase en
dc.type Book en
dc.date.accepted 2017-04-26
dc.description.abstract-translated Tato habilitační práce se zabývá metodologií zpracování signálů a obrazů a aplikacemi metod pro analýzu vícekanálových signálů získaných v oblasti bioprocesů a biomedicíny. Proto je cílem práce ukázat, že číslicové zpracování signálů je velmi potřebné v nejrůznějších inženýrských oblastech, počínaje sběrem dat, přes zpracování dat, modelování či pokročilé metody řízení až po počítačové vidění či zpracování signálů a obrazů v biomedicíně. Práci je možné rozdělit na dva základní směry, (i) matematické modelování, analýza a expertní řízení bioprocesů a (ii) zpracování signálů a obrazů v biomedicíně. V první části byl výzkum výsledkem spolupráce s Katedrou řízení procesů, Fakulty elektrotechniky a informatiky Univerzity Pardubice, kde patří výzkum modelování, simulace a pokročilých metod řízení procesů mezi velmi stěžejní oblasti vědy. Druhá část je zpracování signálů (obraz je možno brát jako vícerozměrný signál) v biomedicíně a robotice. Biomedicína je moderní oblast vědy, která skýtá stále celou řadu možností. Nicméně zpracování signálů a obrazů je v biomedicíně zcela zásadní už léta. EEG signál je nezbytný pro neurologa, EKG signál pro kardiologa, CT a NMR jsou nezbytné pro radiology. Bohužel, signály a obrazy jsou obvykle zpracovávány vizuálně odborníkem a je velmi těžké definovat jakási objektivní kritéria. Právě proto je zde prostor pro zlepšení standardů poloautomatickými či automatickými nástroji. Tato část výzkumu je výsledkem spolupráce s Fakultními nemocnicemi v Praze a Hradci Králové, Klinikou nefrologie a Klinikou neurologie Univerzity Karlovy. Každá kapitola představuje samostatný výzkumný projekt, na kterém jsem se podílel a je možné v nich nalézt vlastní přínosy či inovace. Mezi nejdůležitější patří: (i) potvrzení hypotézy ohledně snižujícího se počtu spojení mezi neurony s věkem, (ii) nový software pro automatickou semi-automatickou analýzu CT snímků, (iii) zcela nová strategie řízení bioprocesů s využitím pokročilé analýzy procesních dat. en
dc.thesis.degree-discipline Řízení strojů a procesů en
dc.date.submitted 2016-11-23


Files in this item

Files Size Format View
mareš_2017_teze.pdfBlocked 1.316Mb PDF View/Open
mareš_2017_hp.pdfBlocked 4.934Mb PDF View/Open
HR Mares_OP_Bakosova.pdfBlocked 171.3Kb PDF View/Open
HR Mares_OP_Pitel.pdfBlocked 240.6Kb PDF View/Open
HR Mares_OP_Svarc.pdfBlocked 256.0Kb PDF View/Open
Obsah.pdf 415.5Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Find fulltext

Search DSpace


Browse

My Account