基于Matlab的人体生理信号处理和疾病关联分析
深圳
07 月 11 日 - 07 月 15 日
# 生物医学工程 # 信息学 # 计算机科学 # 电子信息工程
人体组织(如神经、肌肉、腺体等)细胞在受到刺激后会先产生电的变化,然后出现肌肉收缩、腺体分泌等表现,因此对于生理信号的检测可以有效的检测人体生理的变化,比如常见的心电图、脑电图、肌电图等。而Matlab作为一款强大的工具,被广泛应用于人体生理信号的处理。
本次研究项目在生理信号研究领域专家的带领下,系统学习如何使用Matlab工具记录心脏、大脑皮层和肌肉活动时生物电变化的图形信号,深入学习各类生命体征(如肌电、脑电、血压、血氧等)检测方法和信号采集方法。并通过机器学习、深度学习等方法研究这些参数与人体生理(比如脑认知)或病理(比如疾病)状态的关系。
科
研
师
资
国家一线科研专家
特邀国家级科研院所生理信号研究领域专家指导
前
沿
课
题
前沿课题深度学习
系统学习各类生命体征(如肌电、脑电、血压、血氧等)检测方法和信号采集方法
科
研
实
操
亲身体验科研实操
进行Matlab工具记录心脏、大脑皮层和肌肉活动时生物电变化的图形信号
成
果
应
用
课题科研成果应用
科研成果应用于进一步探索生理信号对人体生理或病理状态的诊断
主要实验

信号采集

信号可视化和注释

伪影去除和预处理

特征提取

信号采集

信号可视化和注释

伪影去除和预处理

特征提取
日程表
*日程供参考,可能会根据具体情况调整顺序或微调内容
参考证书展示
ASDAN SCIENCE 证书
UCAS 官方推荐的 ASDAN SCIENCE SHORT COURSES CREDIT
XLAB中国官方结业证书
*证书sample仅为参考,具体证书内容可能会根据当期课程内容微调,以实际发放为准
ASDAN Research证书
(可选,需完成后续学术产出)
科研院所证书
*证书sample仅为参考,具体证书内容可能会根据当期课程内容微调,以实际发放为准
项目感言
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本次活动经历帮助我了解到了关于生物生理信号的基本信息和基础知识,使我对生理信号检测和处理等方面的现状和未来发展的理解得到了加深。我本身对于这一方面就很感兴趣,在参加了活动并了解了更多信息后更加让我确定了之后的发展方向会和生物工程、信号处理和集成电路有关,同时激发了我对于这一方面的兴趣。事实上这个方面的发展比我想象的要快很多,我很感兴趣。
—— 北京市新英才学校 赵同学
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生理信号的采集让我收获最大,使我了解了生理机制的产生及原理,以及了生理信号的分类并对电信号中的皮肤电信号进行了研究,了解到了其是通过电势差来判断人的情绪波动的变化。学习了生理信号的处理,明白了采集信号的原理及如何通过滤波器过滤人体的噪声,还有信号的时域和频域及影响信号的指标,此外还有python的编程基础知识。使我初步实操并认识到了生物医学工程的大体并对此产生了更多的兴趣。
—— 天府中学 陈同学
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学习如何过滤收集到的生理信号的噪声的环节让我收货最大。在这个环节中我更加系统地学习到Metlab在生理信号处理方面展现出的作用。同时,通过这个环节我更加深入学习到滤波器的原理以及使用方法,让我能够通过图像更直观地观察到率波器在噪声处理方面的作用。我认为此次的学习可以帮助我更加了解到生物医学工程这一专业,给了我一次机会让我体验这一学科的部分相关课程,了解到自己是否适合这一专业的学习,让我对未来专业选择有了一个更清晰的方向。
——深圳市南头中学 钟同学
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收获最大的是体验到了不同信号的收集方式也认识了很多之前不熟悉的信号种类。其次编程matlab和使用python语言也是我很喜欢且有收获的环节之一。我意识到了生理信号采集的意义以及后续数据处理的过程,了解了人工智能是如何帮助处理数据,便利研究人员的。未来我对BME生医工专业蛮感兴趣的,这次经历让我不再对这个专业疑惑,也不再觉得这个专业神秘了。
——领科教育上海校区 金同学
精彩瞬间
为什么选择我们
历史
20+ 年历史,由德国哥廷根大学的 Neher 教授发起,得到德国政府和哥廷根大学大力支持。多年来,XLAB 以高端科研实验为学术核心的课程设计受到广泛青睐。每年,来自欧洲和全球超过10000名学生参与到该项目中。XLAB 在全球各地开设实践中心,旨在让这个独特的理念和教学方式覆盖更多学子,培养未来的科学人才。
XLAB 期望让更多人学习体验到科学的乐趣,鼓励他们探索科学的奥秘,并思考如何运用科学解决人类难题。因此,XLAB 的课题一般不会是简单的物理、化学、生物、医学,更多的是跨学科的前沿课题,如基因工程、医学研究、纳米生物、药物化学、高能物理等。
课题
实验
实验是 XLAB 项目的核心,每个参与者都将有机会进入先进的实验室,在导师的指导下安全地进行系列相关实验和数据分析,并完成实验报告。每天进行 6 个小时以上的科研,这不仅能提升学生的科学知识和逻辑思维,还能锻炼专注力和忍耐力。学生们将有机会亲身体验科研人员的工作内容和状态,并认真思考是否在在未来教育中选择科研方向。
XLAB 的课程设置是独特的,它包含四个关键模块:学科导读与课题思考、科研教学、实验操作、实验数据分析、科研报告撰写。通过四大模块的学习,学生对这个课题就一定会有进一步的思考。所有课程均为小班教学,人数在 10-25 人。
课程
师资
由于 XLAB 的课题和内容均超过高中的教学纲领,且“专”于某个研究领域,因此,项目需要邀请该领域的科研专家进行实验设计与教学。XLAB 中国获得了相关科研机构的学术支持,根据 XLAB 的教学方式与实验要求设计内容,为中国学生提供深度的科研学术体验。
参加 XLAB 项目的学生将获得 2 份权威证书:XLAB 项目参与证书,详细说明实验内容,并由提供学术支持的科研单位导师签名;同学们将完成一份包含实验成果和数据分析的学术报告,并以此申请 UCAS 官方推荐的由英国素质教育发展认证中心 ASDAN 颁发的 30 学时“Science Award”科学奖证书。
证书
科研
对于任何有计划或者正在开展自然科学研究性学习 EPQ 或者科研论文的同学而言,XLAB 都为同学们提供了不可多得的科研场景来践行自己的科研计划,参与动手实践科研中。实验报告可以作为个人科研成果的部分。