Kodowanie informacji dodatkowych w strukturze cyfrowego elektrokardiogramu

mgr inż. Agnieszka Świerkosz

Promotor: Prof. zw. dr hab. inż. Piotr Augustyniak
Dyscyplina: Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna

Tematem niniejszej pracy doktorskiej jest kodowanie informacji dodatkowych w strukturze cyfrowego elektrokardiogramu. Jej Autorka przeprowadziła implementację oraz eksperymentalną weryfikację zaproponowanej metody kodowania w celu zbadania różnic pomiędzy oryginalnym sygnałem EKG a tym z zakodowanymi dodatkowymi danymi. Teza niniejszego doktoratu brzmiała: ”w reprezentacji czasowo-częstotliwościowej sygnału EKG można wskazać obszary niewykorzystane przez składniki kardiogenne, które mogłyby być użyte do ukrycia informacji dodatkowych bez wpływu na jego zawartość diagnostyczną” . Została ona udowodniona, poza wskazaniem możliwości określono zakres stosowalności zaproponowanej metody kodowania, w jakim nie powoduje ona zmian rezultatów diagnostycznych sygnału-nośnika.

Autorka niniejszej pracy doktorskiej sprawdziła zastany stan wiedzy na temat kodowania informacji dodatkowych w strukturze cyfrowego elektrokardiogramu za pomocą Dyskretnej Transformacji Falkowej (DTF). Pierwszymi publikacjami na które się natknęła było sześć prac dotyczących kodowania nie tylko w sygnale EKG ale również w obrazach lub z zastosowaniem metody najmniej znaczącego bitu i znaków wodnych. Dwie z nich dotyczyły ogólnego zastosowania kodowania w telemedycynie. Dwie utajniania informacji w EKG, natomiast ostatnie dwie kodowania w cyfrowym elektrokardiogramie używając DTF. Dopiero ostatnio można znaleźć więcej artykułów dotyczących techniki kodowania zastosowanej przez Autorkę. Znalazła ona również dwie publikacje oceniające trafność zastosowanej metody DTF.

Niniejsza praca doktorska zawiera aktualny stan wiedzy na temat kodowania informacji dodatkowych w cyfrowym sygnale EKG. Są tu opisane wszystkie dostępne publikacje dotyczące tego tematu jak i badania samej Autorki. Osiągnięte wyniki uzasadniają nadzieję, że może ona być bazą dla dalszych badań, które mogą mieć zastosowanie w telemedycynie.

Pełna wersja autoreferatu autoreferat_rozprawy_doktorskiej.pdf
Praca doktorska: praca_doktorska.pdf

1. A. Świerkosz „Charakterystyka wybranych technik ukrywania obrazu — Characteristic of selected image hiding techniques”, 2016, Informatyka Automatyka Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, tom 6, nr 4, str. 43÷48
2. A. Świerkosz „Digital watermarking in telemedicine an example from ECG – review of challenges, methods and applications”,2017, Innovations in biomedical engineering, wyd. Springer International Publishing, tom 256, Switzerland, str. 248÷255
3. A. Świerkosz „Modeling of metabolic diseases – a review of selected methods”, 2015, Bio-Algorithms and Med-Systems, wyd. Jagiellonian University. Medical College, tom 11, nr 4, 205÷209
4. K. Holewa, A. Izworski, W. Łatas , A. Nawrocka, T. St. Orzechowski, T. Pachana, D. Panek, J. Stojek, A. Świerkosz, J. Wesół, 2015, „Wybrane zagadnienia analizy sygnałów, modelowania i sterowania w układach mechanicznych i biomechanicznych”, 2015, Monografie Katedry Automatyzacji Procesów AGH w Krakowie, wyd. Katedra Automatyzacji Procesów. Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków, str. 99.
5. A. Świerkosz „Charakterystyka wybranych technik ukrywania obrazu — Characteristic of selected image hiding techniques”, 2016, WD 2016 : Warsztaty Doktoranckie : new technologies & their applications : innovation strategy : konferencja naukowa, Lublin, 11–13 czerwca 2016, wyd. Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji w Lublinie, cop. 2016. — Lubelskie Dni Nauki i Biznesu, str. 212÷213. Toż na dysku Flash: WD 2016 : Warsztaty Doktoranckie : new technologies & their applications : innovation strategy : konferencja naukowa : Lublin, 11–13 czerwca 2016. — Wersja do Windows. — Dane tekstowe. — Lublin : Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji w Lublinie, cop. 2016. — Dysk Flash, Wymagania systemowe: Adobe Reader. Afiliacja autora: Akademia Górniczo-Hutnicza, str. 213÷214,
6. A. Świerkosz „Computer simulation of the regulation mechanism in metabolic diseases”, 2015, Bio-Algorithms and Med-Systems,wyd. Jagiellonian University. Medical College, tom 11, nr 2, wydanie specjalne: E-learning techniques in medicine, International Conference Cybernetic Modelling of Biological Systems MCSB 2015, Kraków, 14–15 May 2015, str. 15 tekst: http://www.degruyter.com/dg/viewarticle.fullcontentlink:pdfeventlink/$002fj$002fbams.2015.11.issue-2$002fbams-2015-0011$002fbams-2015-0011.pdf?format=INT&t:ac=j$002fbams.2015.11.issue-2$002fbams-2015-0011$002fbams-2015-0011.xml
7. D. Panek, A. Świerkosz, J. Wesół „Hand tremor evaluation methods”, 2015, KraSyNT 2015 : 2nd Krakow Symposium on Science and Technology, wyd. AGH University of Science and Technology. Faculty of Mechanical Engineering and Robotics. Department of Process Control, Kraków, str. 19
8. A. Świerkosz „Information coding and decoding using Discrete Wavelet transform”, 2017, 20-th Polish conference on Biocybernetics and biomedical engineering : with the honorary patronage of His Magnificence Rector of the University of Science and Technology, prof. Tadeusz Słomka, Kraków, September 20-22, abstract book, str. 33
9. A. Świerkosz, P. Augustyniak „Kodowanie informacji dodatkowych w strukturze cyfrowego elektrokardiagramu - projekt metody” — [„Appending auxiliary information within the digital ECG structure - concept of method”], 2015, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna : XIX krajowa konferencja naukowa : Warszawa, 14–16 października 2015 r., Komitet Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej Polskiej Akademii Nauk, Polskie Towarzystwo Inżynierii Biomedycznej, Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. M. Nałęcza PAN, Warszawa, abstract book + CD, Afiliacja: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica, str. 21
10. A. Świerkosz, P. Augustyniak „Optimizing Wavelet ECG Watermarking to Maintain Measurement Performance According to Industrial Standard”, 2018, wyd. Sensors, IF=2,57, opublikowano 11 listopada 2018
11. A. Świerkosz „Biomedical engineering as a tool for physicians: specification of the new scientific studies with examples from different countries”, 2018, wyd. Minerva Medica Biotecnologica, przyjęte do druku, grudzień- 4 kwartał 2018 r., special article

• prof. dr hab. inż. Andrzej P. Dobrowolski, WAT Recenzja nr 1
• dr hab. inż. Janusz Jeżewski, prof. ITAM Recenzja nr 2