Adquisición y procesamiento de señales fisiológicas y sus aplicaciones

Abstract

Actualmente, la computación afectiva es una temática de investigación al alza. Ésta se apoya en dispositivos hardware para la adquisición de señales fisiológicas, que suelen ser privativos, caros y difíciles de coordinar con otros. En el documento se presenta una solución abierta, siguiendo las directrices del Open Source Hardware, para un sistema de bajo coste que es capaz de capturar de forma simultánea los siguientes elementos: una derivación del electrocardiograma (ECG); dos canales actividad electrodérmica (EDA), mediante técnicas de multiplexación en tiempo; y un canal de temperatura superficial. También se propone el uso del background noise level (BNL), un parámetro que ha sido adaptado del estándar MPEG-7, para determinar la calidad de la señal de electrocardiografía. Para el firmware se ha desarrollado una librería, bajo licencia LGPL v3 que asegura la frecuencia de muestreo a la vez que permite el uso de retardos no bloqueantes; e incluye funciones típicas del procesado digital de señales, como la capacidad de aplicar filtrado, análisis frecuencial por medio del algoritmo de Goertzel, y funciones de almacenamiento de ventanas para el cálculo de la energía contenida, o en número de cruces por cero de la señal. Del dispositivo se ha liberado tanto los esquemáticos del hardware como el firmware necesario para el microcontrolador. Asimismo, ha sido probado en un experimento que busca la detección de algún estado afectivo durante la realización de ejercicio físico.