Detekcja sakkad w sygnale ENG z użyciem grupowania rozmytego

• Autorzy: Pander T. , Czabański R. , Wróbel J. , Horoba K. , Przybyła T.

Warianty tytułu

EN

An application of fuzzy clustering for saccade detection in ENG signal

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Sygnał elektrynystagmograficzny (ENG) z oczopląsem ma postać fali o piłokształtnym kształcie składającym się z fazy wolnej oraz szybkiej. Faza szybka to ruch sakkadyczny gałki ocznej. Skuteczna i dokładna detekcja sakkad ma kluczowe znaczenie w określeniu charakteru oczopląsu. W celu prawidłowej detekcji położenia sakkad sygnał ENG jest filtrowany a maksima lokalne są wykrywane za pomocą rozmytej metody c-średnich. Proponowany algorytm charakteryzuje się dużą czułością i pozwala na automatyczną i precyzyjną lokalizację sakkad w sygnale ENG.

EN

The electronystagmography (ENG) signal corresponding to nystagmus has a form of a saw tooth waveform with fast components related to saccades. The accurate detection of saccades in ENG signal is the base for the further estimation of the nystagmus characteristic. The proposed algorithm is based on the proper filtering of the ENG signal providing a waveform with amplitude peaks corresponding the fast eyes rotation. The correct recognition of the local maxima of the signal is obtained by the means of fuzzy c-means clustering (FCM). The proposed algorithm is highly sensitive and allows for the automatic and precise localization of the saccades in ENG signal.

Słowa kluczowe

PL

detekcja sakkad; grupowanie rozmyte; sygnał ENG; oczopląs

EN

saccade detection; fuzzy clustering; ENG signal; nystagmus

• Wydawca: Katedra Biomechatroniki, Wydział Inżynierii Biomedycznej Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Aktualne Problemy Biomechaniki
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 7
• Strony: 137--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz.

Twórcy

autor

Pander T.

• Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Czabański R.

• Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Wróbel J.

• Instytut Techniki i Aparatury Medycznej, Zabrze

autor

Horoba K.

• Instytut Techniki i Aparatury Medycznej, Zabrze

autor

Przybyła T.

• Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Gliwice

Bibliografia

• [1] Barea R., Boquete L., Mazo M., López E., Wheelchair Guidance Strategies Using EOG, Journal of Intelligent and Robotic Systems 34, 2002, s.279-299.
• [2] Bezdek J.C., Pattern Recognition with Fuzzy Objective Function Algorithms. Plenum Press, New York, 1982.
• [3] Clement R.A., Whittle J.P., Muldoon M.R., Abadi R.V., Broomhead D.S., Akman O., Characterisation of congenital nystagmus waveforms in terms of periodic orbits, Vision Research, 42, 2002, s.2123-2130.
• [4] Czabański R., Pander T., Przybyła T., Fuzzy approach to saccades detection in optokinetic nystagmus, International Conference on Man-Machine Interactions, October 22-25, 2013, Brenna, Poland (accepted to print).
• [5] Kim K.G., Ko J.S., Park B.R., A new measuring method of slow component velocity for OKN signal, IEEE 5th Inter. Conference on Power Electronics and Drive Systems, 2003, s.973-977.
• [6] Knap CH.M., Gottlob I., Mclean R., Proudlock F., Horizontal and vertical look and stare optokinetic nystagmus in healthy adult volunteers, Investigative Ophthalmology & Visual Science, vol. 49, No 2, 2008, s.581-588.
• [7] Niemenlehto P.H., Constant false alarm rate detection of saccadic eye movements in electro-oculography, Computer Methods and Programs in Biomedicine, 96, 2009, s.158-171.
• [8] O'Haver T., Peak Finding and Measurement, (dostępna: luty 2013), http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/PeakFindingandMeasurement.htm
• [9] Pasquariello G., Cesarelli M., Romano M., La Gata A., Bifulco P., Fratini A., Waveform type evaluation in congenital nystagmus, Computer Method and Programs in Biomedicine, 100, 2010, s.49-58.
• [10] Sheth N.V., Dell’osso L.F., Leigh R.J., van Doren CL., Peckham H.P., The effects of afferent stimulation on congenital nystagmus foveation periods, Vision Research, 35, 1995, s.2371-2382.