Η εξαγωγή σημαντικών χαρακτηριστικών στα βιοσήματα, αποτελεί κλειδί όχι μόνο στην ιατρική διάγνωση και αντιμετώπιση ασθενειών, άλλα και στην καθημερινή παρακολούθηση της λειτουργικής κατάστασης κάθε έμβιου οργανισμού. Οι ειδικές συσκευές λήψης και καταγραφής βιοσημάτων μπορούν ως ένα βαθμό να επιτύχουν την εξαγωγή χρήσιμων πληροφοριών, ωστόσο τις περισσότερες φορές δεν παρέχουν εξειδικευμένες τεχνικές για την ολοκληρωμένη ανάλυσή τους. Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται ένα προγραμματιστικό μέσο τόσο για εκπαιδευτικούς όσο και για ερευνητικούς σκοπούς, οπτικοποίησης, επεξεργασίας και ανάλυσης ιατρικών βιοσημάτων τα οποία έχουν ως προέλευση ηλεκτρικές κυρίως δραστηριότητες εντός των ανθρωπίνων οργάνων και στο οποίο παρέχονται ορισμένες από τις πιο βασικές τεχνικές εξαγωγής χαρακτηριστικών των υπό μελέτη σημάτων.  

Το εργαλείο σχεδιάστηκε μέσω της πλατφόρμας προγραμματισμού Octave, κάτι που το καθιστά δωρεάν στη χρήση και παρέχει τις λειτουργίες του μέσω διεπαφής (GUI) για άμεση και όσο το δυνατόν απλούστερη αλληλεπίδραση με τον χρήστη. Στις δυνατότητές του συγκαταλέγονται η ταυτόχρονη οπτικοποίηση δύο βιοσημάτων και η ανάλυση καθενός από αυτά μέσω έξι διαφορετικών μεθόδων επεξεργασίας σημάτων και συγκεκριμένα της εφαρμογής φίλτρων Butterworth, του μετασχηματισμού Φουριέρ, της αυτοσυσχέτισης, της ανάλυσης Φουριέρ βραχέως χρόνου, του διακριτού μετασχηματισμού κυματιδίων και της ανακατασκευής του τρισδιάστατου χώρου φάσεων του δυναμικού συστήματος από το οποίο προέρχεται το σήμα. Επίσης είναι δυνατός ο εντοπισμός συσχετίσεων μεταξύ των δύο βιοσημάτων μέσω της εφαρμογής των μεθόδων της συνάφειας και της ετεροσυσχέτισης.

Extraction of important features in bio-signals is key not only in medical diagnosis and treatment of diseases, but also in the daily monitoring of the functional state of every living organism. Special devices for capturing and recording bio-signals, can to some extent succeed in extracting useful information, but they do not provide in many times specialized techniques for their comprehensive analysis. This thesis presents a programming tool for both educational and research purposes, for visualization, processing and analysis of medical bio-signals, which originate mainly from electrical activities within human organs and which provides some of the most basic techniques for extracting features of the signals under study.

The tool was designed through the Octave programming platform, which makes it free to use and provides its functions through a user interface (GUI) for direct and as simple as possible user interaction. Its capabilities include simultaneous visualization of two bio-signals and analysis of each through six different signal processing methods, namely applying Butterworth filters, Fourier transform, autocorrelation, short-time Fourier analysis, discrete wavelet transform, and 3D reconstruction phase space of the dynamical system from which the signal originates. It is also possible to detect correlations between the two bio-signals through application of the methods of coherence and cross-correlation.