Programa de Ingeniería Biomédica
Procesado de Señales e Imágenes Médicas PSIM 2020-2
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Resumen— El EEG nos brinda una visualización de cómo se
comporta el cerebro bajo ciertas acciones y tareas, así como las
diferentes ondas que produce el mismo cuando realiza dichos
procesos. En el presente laboratorio se trabajó el cambio de
tamaño de una imagen mantenido sus dimensiones, es decir una
película de las imágenes rotando mientras permanece la imagen
original, a la mitad y agrandada. Adicionalmente, se realizo un
procesamiento a partir de la frecuencia.
Palabras Clave— Imágenes, movimiento, procesamiento,
segmentación, umbral, EEG, cerebro, ondas
I. INTRODUCCIÓN
El procesamiento de imágenes puede conllevar a diferentes
aplicaciones, las cuales se implementan para obtener
información o datos específicos, algunas de estas tratan
específicamente sobre el procesamiento espacial y de
frecuencia.
En cuanto al tratamiento especial tenemos técnicas que
permiten el cambio de tamaño, rotación, recorte,
estiramiento, cizallamiento y proyecciones, en este
laboratorio se realizó aun gif o animación a partir de una sola
imagen, en la cual iba cambiando su tamaño y su orientación,
dando la ilusión de que va rotando.
Como se dijo anteriormente, también se pueden realizar
ajustes a una imagen en función de la frecuencia, así como
normalmente se aplican filtro a una señal fisiológica, también
es posible hacerlo con las imágenes, utilizando transformada
de Fourier en dos dimensiones, en este caso se utilizó un filtro
pasa altas y pasa bajas, con el fin de crear una imagen hibrida,
en base a dos imágenes encontradas en internet.
Adicionalmente, la practica buscaba afianzar los
conocimientos relacionados con la señal fisiológica de EEG,
por lo tanto, se propuso realizar un análisis que permita
diferenciar señales de EEG antes de la tarea mental aritmética
y durante la actividad mental aritmética, estas señales fueron
obtenidas de la base de datos EEG During Mental Arithmetic
Task,
II. MATERIALES Y MÉTODOS
A. EEG durante actividad mental.
Las señales obtenidas de la base de datos EEG During Mental
Arithmetic Task, estaban diferenciadas por una señal de 180
segundos en la cual la persona se encontraba relajada y sin hacer
tareas mentales aritméticas y otra de 60 segundos en la cual el
paciente realizaba dicha tarea mental. El primer paso necesario
es darle un valor numérico a cada paciente, de esta forma al
correr el programa, dicho número será asignado a las dos
señales del paciente, adicional a ello con el mismo número se
tenían las ganancias debido a que, en cada paciente y en cada
tarea variaban. Posterior a ello se realizó un preprocesamiento
en la cual se buscan extraer las ondas Beta y Gamma debido a
que estas ondas cerebrales se encuentran relacionadas con el
estado de vigilia y las tareas mentales. Para esto se realizó un
filtro pasa-banda de 16 a 31 Hz para extraer las ondas Beta,
mientras que para las Gamma se usó un filtro pasa-alta a 35 Hz;
para eliminar el ruido eléctrico y demás componentes no
deseados se usó un filtro pasa-bajas a 45 Hz. Finalmente, en la
etapa de clasificación se basó en, primero hallar el valor RMS
de ambas señales (Cuando se están realizando tareas mentales
y cuando no) cuando se les había aplicado el filtro pasa-bajas
de 45 Hz, de esta forma se tenía una referencia RMS (100%) y
después se halló el valor RMS de las ondas beta y gamma. Para
dar un resultado sobre el si el paciente está realizando
actividades mentales aritméticas se hicieron varias pruebas (30)
en las cuales dicho valor correspondía a un 20-25% de valor
RMS de referencia (No se pudo hallar literatura específica sobre
esto debido a que es muy variable[2].
Fig 1. EEG original con un filtro pasa-baja a 45 Hz y ondas Beta con filtro
pasa-banda de 16 a 31 Hz
Laboratorio 3
Daniela Alexi Caicedo Campaña, 2147591, Arturo Andrés Cordero Galvis, 2147047, Juan Nicolas
Quiñones Romero, 2146537
