呼吸信号分析
呼吸信号(Respiration)简称RESP,是伴随着呼气与吸气的周期性变换,在呼吸管道以及胸腹部都会产生周期性形变产生的生理电信号。随着疲劳程度的加深,呼吸的幅度减弱,周期性的频率延缓。此外随着个体情绪的变化,人的呼吸信号也会发生规律性变化。
ErgoLAB呼吸反应分析软件提供多种滤波方式,便于根据研究需要进行选择与自定义调节。还可监测与分析全程以及阶段化的数据信息处理方式,更加精准的分析某一时间段内的呼吸行为。从而统计并导出呼吸信号的时域与频域数据报告,具体数据包括时域数据AVRESP、SD、Max、Min、Rang;频域数据Power、Peak值,以及可视化的功率谱图等。
RESP高级数据处理分析模块可以结合人机环境同步平台和生理记录系统采集到与RESP指标相关的生理信号进行离线处理和分析。可对信号进行自由选择、放大、缩小,便于浏览数据;在整体呈现数据的基础上,还可以根据片段、事件、场景三种分割方式进行数据呈现与分析;可导出ASCII格式的原始数据、处理后数据和分析后数据;并可导出可视化分析报告。
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技术要求:
1、信号处理模块
处理方法包括小波去噪(Wavelet Filter)、高通滤波(baseline)、低通滤波(Low Pass)、带阻滤波(Band Stop)用以滤除噪音干扰,从而得到有用的RESP信号;
数据校正包括滑动均值滤波(Moving Average)与滑动均方根滤波(Moving RMS)。
IBI计算,通过设置最大呼吸速率(Maximum Heart Rate)与最大呼吸阈值(R-peak Mark Threshold)提取R点数据,支持自定义参数。
手动信号校正方法包括线性插值(Linear interpolation)、样条差值(Spline interpolation)以及通过复制信号区域进行插值。
2、信号分析模块
信号分析模块包括时域分析和频域分析,二者可实现自由切换。
- A. 时域分析是将RESP信号看作时间的函数,通过分析得到RESP信号的统计特征。统计分析指标包括:一段时间内的均值(Mean)、中值(Median)、标准差(STD)、最大最小值差(Range)。
- B. 频域分析是运用参数模型法和快速傅里叶变化将时域分析信号转换为频域分析信号,对信号进行功率谱密度分析。从功率谱密度中确定RESP信号的频带,不同频带可自定义,将在功率谱分析图中以不同的颜色区分。包括Power与Peak能量值。
3、可视化Chart与导出数据模块
包括原始数据Raw Data、处理数据Processed、BR数据、IR数据以及整体结果报告。
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多年来在军工国防武器装备领域,以及教育科研领域积极推动人因与工效学技术进步,携手众多科研工作者进行联合开发与科研实验、人才培养、学术合作与产学研融合,联合申报基金项目、科技项目等;承接和参与多项国家自然科学基金、国家重点研发计划、科技项目和标准编制;承接科研院所和高校实验室规划建设、并通过产学研方式与学术和科研机构建立合作关系,联合国家科研课题进行科技攻关,并联合开发适合中国国情的基于人工智能和虚拟现实技术的人-机-环境测试与工效学评价等多项科研成果,致力于将人因与工效学科学方法和成果应用到国防和社会科技发展进步。
津发科技重视客户服务质量、为客户创造价值,致力于推动人因工程与工效学行业发展和青年人才培养,2012年起在国内率先发起“科研支持计划”,无偿支持人因工程领域青年学者进行科学研究;2014年工业和信息化部CSIP 与津发科技联合共建“工信部CSIP-津发人因工程技术创新中心”,持续进行技术研发和基础及应用创新研究; 2016年起联合中国人类工效学学会发起“工效学卓越研究工程”并设立“CES-Kingfar基金(工效学会-津发优秀青年学者联合研究基金CES‐Kingfar Excellent Young Scholar Joint Research Funding)”,借鉴国家自然科学基金的评审标准,对特别优秀的青年学者研究计划书予以资助;2017年起联合教育部高等教育司设立“人因与工效学”产学合作协同育人项目,并由高教司发布申报指南和立项名单;2019年起与国际工效学联合会(IEA)设立国际奖项The IEA/Kingfar HFE Research Award“人因与工效学卓越研究奖”,旨在表彰世界各地为解决发展中国家典型人因工程问题而取得高质量人因工程与工效学研究成果的个人,以期改善发展中国家人民的福祉;2019年中国人类工效学学会联合北京津发科技股份有限公司正式启动中国首届HFE Award全国人因与工效学创新大赛。
津发科技将持续以推动人因工程发展为己任,在军工国防和教育科研各领域推动人因与工效学技术进步,为中国教育科研事业的发展提供服务。
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