BEGIN:VCALENDAR VERSION:2.0 PRODID:-//TUC//Events//EN CALSCALE:GREGORIAN BEGIN:VTIMEZONE TZID:Europe/Athens TZNAME:EEST DTSTART:19700329T030000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=3 BEGIN:STANDARD TZOFFSETFROM:+0200 TZOFFSETTO:+0300 TZNAME:EET DTSTART:19701025T040000 RRULE:FREQ=YEARLY;BYDAY=-1SU;BYMONTH=10 END:STANDARD END:VTIMEZONE BEGIN:VEVENT CREATED:20260707T135941Z LAST-MODIFIED:20260707T135941Z DTSTAMP:20260818T000202Z UID:1787000522@tuc.gr SUMMARY:Παρουσίαση διπλωματικής εργασίας κας Εύας Πανταζή - Σχολή ΗΜΜΥ LOCATION: DESCRIPTION:https://www.ece.tuc.gr/el/katalogos- ekdiloseon?tx_tucevents2_tuceventsdi splay%5Baction%5D=show&tx_tucevents2 _tuceventsdisplay%5Bcontroller%5D=Ev ent&tx_tucevents2_tuceventsdisplay%5 Bevent%5D=8548&cHash=3423a0bbb39fa8d 993fca81fca3e20b9\n ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤ ΗΣ\n Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών κα ι Μηχανικών Υπολογιστών\n Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών\n ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙ ΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ\n Εύας Πανταζή\n με θέμα\n Εκτίμηση Καρδιακού Παλμού με Χρήση Καμερών Βάθους ϰαι Τεχνικώ ν Αναγνώρισης Προτύπων\n Estimation of Heart Rate Using Depth Cameras an d Pattern Recognition Methods\n Εξετ αστική Επιτροπή\n Καθηγητής Μιχαήλ Ζ ερβάκης (Επιβλέπων)\n Καθηγητής Θρασ ύβουλος Σπυρόπουλος\n Επίκουρος Καθη γητής Μάριος Αντωνακάκης (ΕΛΜΕΠΑ, Τμ ήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών)\n Περίλη ψη\n Η εκτίμηση του καρδιακού παλμού είναι ϑεμελιώδης τόσο σε κλινιϰά πε ριβάλλοντα όσο και στην καϑημερινή ζ ωή. Ωστόσο τα υπάρχοντα μέσα για την εϰτίμηση του, που απαιτούν φυσική ε παφή με τον ασθενή, επιβάλλουν σημαν τιϰούς περιορισμούς ϰαι ϰινδύνους ιδ ιαίτερα όταν χρησιμοποιούνται από ασ ϑενείς με ευαίσϑητο δέρμα. Οι ϰάμερε ς βάϑους τεχνολογίας Time-of-Flight (ToF) αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη εναλλαϰτιϰή μέσω της ανέπαφης ανίχν ευσης των βαλλιστοϰαρδιογραφιϰών (BC G) ϰινήσεων του ϑώραϰα οι οποίες είν αι της τάξεως του υπο-χιλιοστού. Οι συγϰεϰριμένες ϰάμερες είναι ανεξάρτη τες από τον περιβάλλοντα φωτισμό ϰαι διαφυλάσσουν ταυτόχρονα την ιδιωτιϰ ότητα του ϰάϑε ασϑενή, ϰαϑώς βασίζον ται σε γεωμετριϰές ϰαι όχι φωτομετρι ϰές μεταβολές. Η παρούσα διπλωματική εργασία προτείνει μια ολοϰληρωμένη μεϑοδολογία επεξεργασίας σήματος που επιτρέπει την ανάϰτηση του ϰαρδιαϰο ύ παλμού από αϰατέργαστη ροή δεδομέν ων βάϑους προερχόμενα από μία ϰάμερα ToF ευρείας ϰατανάλωσης (Orbbec Fem to Bolt) χωρίς την απαίτηση για εξατ ομιϰευμένη ρύϑμιση. Ο συνδυασμός της δυναμιϰής παραϰολούϑησης ενός ασύμμ ετρου πλέγματος 7 × 4 από σήματα βάϑ ους από την περιοχή του ϑώραϰα, μαζί με Ανϑεϰτιϰή Ανάλυση Κύριων Συνιστω σών (Robust PCA) σε ϰυλιόμενα παράϑυ ρα, διαϰρίνει το χωριϰά συνεϰτιϰό ϰα ρδιαϰό σήμα από την έντονη αναπνευστ ιϰή ϰίνηση ϰαι από ϑορύβους του αισϑ ητήρα. ΄Ενας νέος αλγόριϑμος βαϑμολό γησης (harmonic-stack scoring) αναγν ωρίζει την ϑεμελιώδη ϰαρδιαϰή συχνότ ητα από τα υποψήφια χρονιϰά σήματα, ενώ η προσαρμοστιϰή εξομάλυνση μέσω comb filter παράγει μία εϰτίμηση ϰαρ διαϰού παλμού ανά ϰαταγραφή. Η μεϑοδ ολογία αξιολογείται σε ένα σύνολο δε δομένων 76 ϰαταγραφών από 13 άτομα, με διαϰύμανση σε τρεις αποστάσεις (8 00, 1200, 1800 mm) ϰαι δύο συνϑήϰες ρουχισμού (μπλουζάϰι, φούτερ), με έν α συγχρονισμένο μονοπολικό ηλεϰτροϰα ρδιογράφημα (ECG) ιατριϰού βαϑμού να λειτουργεί ως σημείο αναφοράς. Στη βασιϰή συνϑήϰη (1200 mm, μπλουζάϰι), η μεϑοδολογία επιτυγχάνει μέσο απόλ υτο σφάλμα MAE 3.45 BPM, με το 84.6% των ϰαταγραφών εντός 5 BPM από την αναφορά ϰαι συντελεστή συσχέτισης Pe arson 𝑟 = 0.84. Η απόσταση ατόμου-κά μερας αποτελεί τον κύριο παράγοντα δ ιακύμανσης του σφάλματος μεταξύ συνθ ηκών, με ποινή απόστασης περίπου 1.5 BPM μεταξύ της βέλτιστης απόστασης 1200 mm και των ακραίων τιμών, ενώ η επίδραση της ενδυμασίας είναι συγκρ ιτικά μικρή (0.56 BPM). Μια ελεγχόμε νη σύγκριση μεϑόδων διαχωρισμού πηγώ ν επιβεβαιώνει ότι η Robust PCA υπερ τερεί έναντι της κλασικής PCA ϰαι τη ς Ανάλυσης Ανεξάρτητων Συνιστωσών (I CA) κατά 29–41% στη βασική συνϑήκη. Τα αποτελέσματα αυτά επιβεβαιώνουν τ η δυνατότητα εφαρμογής της βαλλιστοϰ αρδιογραφίας μέσω ϰάμερας βάϑους ως πρακτικής μεθόδου παρακολούϑησης καρ διακού παλμού χωρίς επαφή.\n Abstrac t \n Heart rate monitoring is fundam ental in clinical as well as in ambu latory contexts, however existing co ntact based solutions place consider able behavioral burden upon the pati ent which can pose significant risks when used by those with sensitive s kin. Time-of-Flight (ToF) depth came ras offer a compelling opportunity t o realize this sensing modality thro ugh non-contact detection of the sub -millimeter BCG movements of the che st wall. These cameras operate indep endently of ambient light and inhere ntly maintain patient privacy throug h their exclusive reliance on geomet rical, rather than photometric, chan ges. This thesis presents an end-to- end signal processing pipeline enabl ing estimation of heart-rate from th e raw depth stream provided by a sin gle consumer ToF camera (Orbbec Femt o Bolt) without requiring subject sp ecific calibration. A combination of dynamic tracking of an asymmetric g rid of depth signals originating fro m the area of interest (chest-region ) with sliding-window Robust PCA sep arates out the spatially-coherent he art-signal against sparse sensor-art ifacts and intense respiratory motio n. Temporal analysis of such isolate d time-courses is then facilitated t hrough a novel harmonic-stack spectr al-scoring method while refinement i s afforded through application of ad aptive-comb-filtering leading to one estimate of the HR per recording. T his methology was evaluated in a cus tom dataset composed of 76 recording s taken by 13 subjects. An experimen tal variable was considered to asses s how variation in distance between subject and camera (800, 1200, and 1 800mm), and clothing conditions (T-S hirt/Hoodie) impacted the system’s b ehavior.\n Estimates derived by our pipeline were contrasted against a s ynchronized medical-grade single-lea d ECG ground-truth. With reference t o the base-case scenario (1200mm/T-s hirt) our pipeline achieves an avera ge absolute error (MAE) of 3.45BPM w ith 84.6% of all recorded\n instance s having <5 BPM deviation from th e ground-truth. The results of the a nalysis of the collected data based on various conditions show that the error is mainly caused by the distan ce between the camera and the person . On the other hand, the impact of c lothing thickness on\n the results i s relatively low. A controlled compa rison of source-separation methods e stablishes that Robust PCA outperfor ms classical PCA and Independent Com ponent Analysis by 29–41% in the bas eline configuration. These results c onfirm the viability of BCG measurem ent based on depth.\n Meeting ID: 95 4 649 5567\n Password: 956799\n STATUS:CONFIRMED ORGANIZER;RSVP=FALSE;CN=TUC;CUTYPE=TUC:mailto:webmaster@tuc.gr DTSTART:20260716T113000 DTEND:20260716T135200 TRANSP:OPAQUE CLASS:DEFAULT END:VEVENT END:VCALENDAR