PHYSIOLOGICAL COMPUTING

从传感到理解

ECG / PPG / EMG / EEG / Respiration / IMU：把数据质量、信号处理、检测建模与结果验证连接起来。

SIGNAL PIPELINE

一条完整的研究流程

每一步都有明确输入、可复现参数与可检查输出。

ECG 尖峰、PPG 脉搏与呼吸周期的示意波形 — Illustrative signals · 示意波形，非实测数据

01 · Acquisition

采集与记录

记录传感器、通道、采样率、单位、时间戳、佩戴位置与实验条件；同步多模态时钟，并保留原始数据。

输出 · 原始波形 + 采集元数据

02 · Preprocessing

清洗与质量控制

检查丢包、缺失、饱和与运动伪迹；按任务选择去趋势、滤波、重采样和分段，记录参数与边界处理。

输出 · 处理后信号 + 质量掩码

03 · Feature Extraction

时域、频域与时频表示

提取峰值、间期、幅度、包络、功率谱与时频特征；明确窗口、单位、归一化和信号质量条件。

输出 · 特征表 + 窗口与参数

04 · Detection/Modeling

从基线到时序模型

先建立规则或统计基线，再比较事件检测、回归、分类和深度时序模型；通过受试者分组划分数据，减少信息泄漏。

输出 · 事件时间戳 / 预测值 + 模型版本

05 · Evaluation

验证、误差与泛化

检测任务报告 precision / recall / F1 和匹配容差；回归任务报告 MAE / RMSE。按受试者、设备与信号质量分层分析，记录不确定性。

输出 · 指标 + 划分协议 + 失败案例

06 · Visualization

让结果可解释

联动展示原始与处理波形、事件标记、频谱、时频图和误差分布；保留轴单位与质量提示，支持复核。

输出 · 可复核图表 + 研究笔记

SIGNAL ATLAS

六类信号，共同的方法语言。

任务决定处理方式；记录信号来源、噪声条件与验证依据。

ECG

心电

电极采集心脏电活动；关注导联、接触与工频干扰。

基线漂移 → QRS / R 峰 → RR 间期；以事件标注验证漏检与误检。

查看实验规划 →

PPG

光电容积脉搏

光学传感器记录血容量变化；关注接触压力、环境光与运动影响。

质量评估 → 脉搏峰 → 心率估计；检查运动段误差与有效覆盖率。

查看实验规划 →

EMG

肌电

记录肌肉电活动；关注电极位置、串扰和动作同步。

去噪 → 整流 / RMS 包络 → 激活区间；比较包络平滑与时间分辨率。

查看实验规划 →

EEG

脑电

多通道脑电记录；保留参考方式、通道位置与事件标记。

伪迹检查 → 功率谱 / 时频图 → 频带特征；关注眼动、肌电与坏道。

查看实验规划 →

Respiration

呼吸

呼吸带或气流传感记录呼吸周期；明确测量来源与单位。

去趋势 → 周期检测 → 呼吸频率与周期变化；标注暂停和低质量片段。

查看处理流程 →

IMU

惯性运动

加速度计与陀螺仪记录运动；校准坐标轴、单位、偏置与时间同步。

重力分量 / 运动特征 → 活动识别；辅助解释 ECG / PPG 的运动伪迹。

查看处理流程 →

当前生理信号实验为规划入口；波形仅用于概念展示。后续实验将明确数据来源、处理参数和适用范围。

返回 Physiological Computing 研究路线 →