Przeskocz do nawigacji głównej Przeskocz do wyszukiwania Przeskocz do głównej treści

Deep Residual U-Net Autoencoder with Weighted Overlapping Reconstruction for EMG Signal Denoising

  • Silesian University of Technology

Wyniki badań: Rozdział w książce/raport/materiał konferencyjnyWkład w konferencjęrecenzja

Abstrakt

Electromyography (EMG) signals, crucial for neuromuscular assessment, are frequently corrupted by noise, impairing signal fidelity and subsequent analysis across diverse applications. Conventional filters often inadequately address non-stationary noise or introduce signal distortion. This paper introduces an advanced deep learning framework for EMG denoising, centred on a U-Net-inspired convolutional autoencoder with integrated residual blocks and skip connections. Training utilised synthetic EMG data, closely emulating physiological frequency bands and burst dynamics, subsequently corrupted by a comprehensive noise model encompassing electrode, crosstalk, electronic, drift, and contact artefacts. Training was guided by a custom loss function that combined weighted mean squared error (MSE) with signal-to-noise ratio (SNR). The proposed autoencoder achieved substantial improvements, SNR increased from -0.95 dB (noisy) to 14.64 dB (denoised), and MSE was drastically reduced from 0.001493 V2 to 0.000041 V2 on the test dataset. Qualitative analysis confirmed effective noise suppression while retaining crucial EMG burst characteristics. This advanced framework offers a promising solution for robust restoration of EMG signals in practical settings.

Język oryginałuangielski
Tytuł publikacji goszczącejSPA 2025 - Signal Processing
Podtytuł publikacji goszczącejAlgorithms, Architectures, Arrangements, and Applications, Conference Proceedings
WydawcaIEEE Computer Society
Strony198-203
Liczba stron6
ISBN (elektroniczny)9788362065516
Identyfikatory DOI
Status publikacjiOpublikowano - 2025
Wydarzenie28th IEEE Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications, SPA 2025 - Poznan, Polska
Czas trwania: 17 wrz 202519 wrz 2025

Seria publikacji

NazwaSignal Processing - Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications Conference Proceedings, SPA
ISSN (drukowany)2326-0262
ISSN (elektroniczny)2326-0319

Konferencja

Konferencja28th IEEE Signal Processing: Algorithms, Architectures, Arrangements, and Applications, SPA 2025
Kraj/TerytoriumPolska
MiejscowośćPoznan
Okres17/09/2519/09/25

Obszary tematyczne ASJC Scopus

  • Przetwarzanie sygnałów
  • Systemy informacyjne
  • Zastosowania informatyki
  • Teoria i matematyka obliczeń

Fingerprint

Zanurz się w tematy badawcze publikacji „Deep Residual U-Net Autoencoder with Weighted Overlapping Reconstruction for EMG Signal Denoising”. Razem tworzą niepowtarzalny odcisk palca.

Cytowanie