Diploma Theses

Diploma Thesis Opportunity: Brain-Computer Interface Smartwatch Integration

The SIPPRE Research Group is pleased to announce a new diploma thesis position focusing on the integration of Brain-Computer Interfaces (BCI) with consumer-grade smartwatches.

Thesis Overview

The project aims to develop a real-time brain signal monitoring system that streams processed EEG data from BCI devices to consumer smartwatches. The system will provide immediate biometric feedback, such as frequency band power visualization (Alpha, Beta, Theta), through an intuitive wearable interface.

Hardware Platforms

  • BCI Devices: EmotiBit, OpenBCI Cyton/Ganglion, or Enophone

  • Smartwatches: Google Pixel Watch 2 or Samsung Galaxy Watch7 (provided)

System Design

A hybrid architecture will be explored, involving:

  • Signal acquisition via BCI hardware

  • Real-time processing (filtering, FFT, band power extraction) using the Brainflow framework

  • Data distribution through an Android application

  • Wear OS visualization on a smartwatch with custom UI for live feedback

An alternative, mobile-only implementation will also be considered to eliminate the PC dependency.

Research Goals

  • Demonstrate feasibility of BCI-smartwatch integration

  • Evaluate user experience and interface design for biometric feedback

  • Benchmark system latency and reliability

  • Explore applications in meditation, sleep analysis, focus training, and cognitive load assessment.

Expected Outcomes

  • A fully functional prototype system (open-source)

  • Benchmarks on performance and latency

  • User interface design guidelines for wearable biometric displays

  • Academic contributions on the use of consumer wearables in BCI research

Innovation Potential

This project bridges professional-grade BCI technology with everyday consumer wearables, paving the way for more accessible neurotechnology in wellness and cognitive training applications.

Diploma Thesis Opportunity: Brain-Computer Interface Smartwatch Integration Read More »

Welcome to Our Visiting Student – Teodora Cvijović

We are delighted to welcome Teodora Cvijović, a Master’s student from the University of Novi Sad (Serbia), who joins the SIPPRE Research Group as a visiting student.

Teodora will conduct her Diploma Thesis under the co-supervision of Assoc. Prof. Athanasios Koutras, focusing on “Advances in Automated EEG Analysis for Sleep Spindles, K-Complex Recognition, and Sleep Staging”

Her research will:

  • Provide a comprehensive review of state-of-the-art methodologies for automated sleep analysis, covering sleep spindles, K-complexes, and sleep staging.

  • Examine modern machine learning and deep learning approaches, including CNNs, RNNs, and Transformers, applied to EEG recordings.

  • Explore key datasets (Sleep-EDF, MASS, ISRUC-Sleep, SHHS, DREAMS, etc.) and their role in benchmarking automated systems.

  • Discuss the clinical and research implications of automated detection for sleep disorders, cognitive neuroscience, and neurodegenerative diseases.

  • Identify current challenges and future directions, with emphasis on explainable AI (XAI), multi-modal integration, and real-world clinical translation.

Through this work, Teodora will gain expertise in biomedical signal processing, literature synthesis, and critical analysis of cutting-edge algorithms, while contributing valuable insights into the fast-evolving field of automated sleep EEG analysis.

We warmly welcome Teodora to SIPPRE and look forward to her contributions during her research stay!

Welcome to Our Visiting Student – Teodora Cvijović Read More »

Welcome to Our New Member – Athanasia Braimi

We are pleased to welcome Athanasia Braimi, a final-year student at the Department of Electrical & Computer Engineering, University of Peloponnese, as a new member of the SIPPRE Research Group.

Athanasia will conduct her Diploma Thesis under the supervision of Assoc. Prof. Athanasios Koutras on the topic:

“Hypnopsis: A Synopsis of Sleep Quality through Automated EEG Staging and Visual Analytics.”

Her research will focus on the development of an integrated system for sleep quality analysis using EEG signals. The project includes:

  • Applying deep learning models for automated sleep staging (N1, N2, N3, REM).

  • Extracting key sleep biomarkers, such as spindles and slow-wave activity.

  • Designing a visual analytics dashboard (hypnogram, spectral power, quality metrics) for exploratory analysis of sleep structure.

  • Investigating the relationship between automatically recognized sleep stages and quantitative indicators of sleep quality.

Through this work, Athanasia will gain expertise in biomedical signal processing, deep learning for time-series data, and interactive data visualization while contributing to our ongoing research in neurotechnology and health applications.

We warmly welcome Athanasia to SIPPRE and look forward to her contributions in advancing our research on sleep analysis and brain signal processing.

Welcome to Our New Member – Athanasia Braimi Read More »

Diploma Thesis Opportunity: Multimodal Emotion and Gameplay Analysis with PlayStation 4

The SIPPRE Research Group invites applications for a Diploma Thesis in the exciting field of multimodal analysis of player experience in gaming environments.

The project aims to design, implement, and evaluate a comprehensive experimental platform that records and analyzes the physiological and emotional responses of volunteers while playing on the PlayStation 4. Two contrasting genres will be studied:

  • 🧩 Brain/cognitive games that require focus and strategic thinking.

  • Action games that emphasize speed, reflexes, and intense engagement.

By comparing these categories, the thesis will investigate how different gameplay conditions affect the brain, the body, and the emotions of players.

Multimodal Data Sources

The student will integrate and synchronize diverse signals, including:

  • 🎮 Gameplay Recording via Elgato Cam Link.

  • 🧠 EEG (OpenBCI) to monitor brain activity.

  • ❤️ Physiological Signals (EmotiBit) – heart rate, GSR, SpO₂.

  • 👀 Eye Tracking to measure focus and attention shifts.

  • 😊 Facial Emotion Recognition from a webcam.

  • 🎛️ Controller Interaction Logging using a custom Arduino or Raspberry Pi device to capture button presses in real time.

Student Role & Responsibilities

The candidate will:

  • Set up the full experimental environment and ensure precise synchronization of all devices.

  • Recruit and manage volunteers for controlled gaming experiments.

  • Implement data fusion across modalities (EEG, physiology, gaze, face, gameplay events).

  • Conduct emotion recognition and correlation analysis across different game types.

Applications & Research Impact

This work directly contributes to our ongoing SIPPRE research on Dynamic Difficulty Adjustment (DDA), where game difficulty adapts to the player’s state. Insights from this thesis could enable:

  • 🎮 Adaptive Gaming Systems that adjust difficulty in real time based on stress, engagement, or fatigue.

  • 🧠 Cognitive Workload Monitoring for training or educational games.

  • eSports Analytics to study performance under pressure.

  • 🩺 Mental Health and Stress Research using games as experimental environments.

What the Student Will Gain

  • Experience with state-of-the-art multimodal recording and synchronization (EEG, EmotiBit, eye tracking, video capture).

  • Skills in signal processing, machine learning, and human–computer interaction.

  • Training in experimental design and data collection with human participants.

  • A project at the intersection of gaming, neuroscience, and AI, with potential for scientific publications.

This is a unique opportunity for a motivated student to combine gaming, biosignals, and adaptive AI to shape the future of interactive systems.

📩 Interested candidates should contact Assoc. Prof. Athanasios Koutras for further details.

Diploma Thesis Opportunity: Multimodal Emotion and Gameplay Analysis with PlayStation 4 Read More »

Open Diploma Thesis Position: VR & Brain-Computer Interfaces with Meta Quest 3S

The SIPPRE Research Group is excited to announce an open position for a Diploma Thesis in the cutting-edge area of Virtual Reality (VR) and Brain-Computer Interfaces (BCI).

Using our newly acquired Meta Quest 3S headset, the selected student will develop an innovative VR application that interacts with brain (EEG) or muscle (EMG) signals. The specific direction (EEG or EMG) will be defined as the project evolves.

What we are looking for

  • No prior experience is required – motivation and willingness to learn are the most important assets.

  • Familiarity with Unity or game development is a plus, but not mandatory.

  • Strong commitment, creativity, and enthusiasm for research in VR, neuroscience, and human-computer interaction.

What you will gain

  • Hands-on experience with VR development and biosignal-based interfaces.

  • Training and support from the SIPPRE team in signal processing, machine learning, and interactive system design.

  • Opportunity to work with state-of-the-art equipment (Meta Quest 3S, EEG/EMG systems).

  • A chance to contribute to emerging research in BCI and VR applications, opening pathways for publications and future research.

If you are curious, motivated, and ready to dive into the world where technology meets the human mind and body, this thesis is for you!

📩 Interested students should contact Assoc. Prof. Athanasios Koutras for further details.

Open Diploma Thesis Position: VR & Brain-Computer Interfaces with Meta Quest 3S Read More »

Θεματικές περιοχές διπλωματικών εργασιών

Η ομάδα Αναγνώρισης Προτύπων, Επεξεργασίας Σήματος και Εικόνων (SIPPRE Group) υποστηρίζει την εκπόνηση θεμάτων διπλωματικών εργασιών στις παρακάτω θεματικές περιοχές:

  • Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων
  • Ψηφιακή Επεξεργασία και Ανάλυση Ήχου
  • Ψηφιακή Επεξεργασία και Αναγνώριση Ομιλίας
  • Ανάκτηση Μουσικής Πληροφορίας
  • Επεξεργασία Βιοϊατρικού σήματος και εικόνων
  • Διερευνητική Ανάλυση Δεδομένων
  • Αναγνώριση Προτύπων και Τεχνικές Βαθιάς Μηχανικής Μάθησης
  • Σχεδιασμός και Υλοποίηση Παιχνιδιών Υπολογιστή
  • Ανάλυση και Πρόβλεψη Τουριστικών δεδομένων.

Ενδεικτικά θέματα που έχουν υποστηριχθεί ή υποστηρίζονται από την Ερευνητική Ομάδα είναι:

Ανάλυση Βιοϊατρικού Σήματος και Εικόνων

  • Έλεγχος οδήγησης ρομποτικής συσκευής με χρήση διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή (brain computer interface).
  • Αναγνώριση καρκίνου σε ψηφιακές μαστογραφίες με χρήση τεχνικών βαθιάς μηχανικής μάθησης
  • Ανάπτυξη και υλοποίηση σοβαρού παιχνιδιού για την εκπαίδευση χρηστών στη χρήση συσκευών διεπαφής εγκεφάλου μηχανής (brain computer interface).

Επεξεργασία και Ανάλυση Ήχου

  • Μελέτη και υλοποίηση συστήματος αναγνώρισης συναισθήματος σχολιαστή αθλητικών αγώνων.
  • Μελέτη και ανάπτυξη συστήματος αναγνώρισης μουσικού είδους τραγουδιών
  • Μελέτη και υλοποίηση συστήματος σύστασης για την δημιουργία προτεινόμενων λιστών μουσικών κομματιών
  • Διερευνητική ανάλυση και σύγκριση ειδών metal μουσικής από περιοχές της Ευρώπης, της Αμερικής και της Ασίας.
  • Μελέτη και ανάπτυξη συστήματος αναγνώρισης ηχητικών συμβάντων χρησιμοποιώντας τεχνικές μηχανικής μάθησης.

Ανάκτηση και Ανάλυση Μουσικής Πληροφορίας

  • Μελέτη και ανάπτυξη συστήματος αναγνώρισης συναισθήματος τραγουδιών με χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης.
  • Μελέτη και ανάπτυξη συστήματος αναγνώρισης μουσικού είδους τραγουδιών
  • Μελέτη και υλοποίηση συστήματος σύστασης για την δημιουργία προτεινόμενων λιστών μουσικών κομματιών
  • Διερευνητική ανάλυση και σύγκριση ειδών metal μουσικής από περιοχές της Ευρώπης, της Αμερικής και της Ασίας.

Computer Games Design / Virtual Reality / Augmented Reality

  • Σχεδιασμός και Ανάπτυξη Εικονικού Περιβάλλοντος με Χρήση της Μηχανής UNITY
  • Σχεδιασμός και ανάπτυξη εικονικού περιβάλλοντος με χρήση της μηχανής id Tech 3.
  • Εφαρμογές συστημάτων εικονικής και επαυξημένης πραγματικότητας στον τομέα του τουρισμού
  • Ανάπτυξη και υλοποίηση σοβαρού παιχνιδιού για τον χώρο του πολιτισμού.
  • Σχεδιασμός και ανάπτυξη πολυμεσικής εφαρμογής με ενσωμάτωση τεχνικών επαυξημένης πραγματικότητας.

Ανάλυση και Πρόβλεψη Τουριστικών Δεδομένων

  • Γεωγραφική χωρο-χρονική ανάλυση και απεικόνιση τουριστικών δεδομένων
  • Πρόβλεψη και ανάλυση τουριστικής κίνησης σημαντικών τουριστικών προορισμών χρησιμοποιώντας τεχνικές μηχανικής μάθησης.

Αναγνώριση Προτύπων / Τεχνικές Βαθιάς Μηχανικής Μάθησης

  • Ανάπτυξη συστήματος αναγνώρισης χαρακτηριστικών της περιοχής των πωλήσεων βιβλίων μέσω τεχνικών μηχανικής μάθησης.
  • Πρόβλεψη εμπορικής επιτυχίας ταινιών με χρήση τεχνικών μηχανικής μάθησης
  • Ανάπτυξη συστήματος αναγνώρισης νοηματικής γλώσσας μέσω μηχανικής μάθησης
  • Ανάπτυξη συστηματος πρόβλεψης αλληλεπίδρασης χρηστών με πολυμεσικές αναρτήσεις σε μέσα κοινωνικής δικτύωσης χρησιμοποιώντας τεχνικές βαθιάς μάθησης.
  • Αναγνώριση βασικών δραστηριοτήτων με χρήση αισθητήρων έξυπνου τηλεφώνου και τεχνικών μηχανικής μάθησης.

Διερευνητική Ανάλυση Δεδομένων

  • Συλλογή, διερευνητική ανάλυση στατιστικών δεδομένων και υλοποίηση μεθόδων πρόβλεψης αποτελεσμάτων πρωταθλήματος ποδοσφαίρου.
  • Συλλογή και διερευνητική ανάλυση στατιστικών δεδομένων του πρωταθλήματος του ΝΒΑ
  • Συλλογή και διερευνητική ανάλυση δεδομένων εθνικών πρωταθλημάτων ποδοσφαίρου.

Για περισσότερες πληροφορίες, μπορείτε να επικοινωνειτε με τον υπεύθυνο της Ομάδας Αναπλ. Καθηγητή Κούτρα Αθανάσιο (Γραφείο Κ1.03) ή στο koutras [AT] uop.gr

Θεματικές περιοχές διπλωματικών εργασιών Read More »

Παρουσίαση Πτυχιακής Εργασίας ΠΟΡΙΚΗ ΧΡΗΣΤΟΥ

Παρουσίαση πτυχιακής εργασίας ΠΟΡΙΚΗ ΧΡΗΣΤΟΥ

H δημόσια παρουσίαση της Πτυχιακής Εργασίας του κ. ΠΟΡΙΚΗ ΧΡΗΣΤΟΥ, φοιτητή του Τμήματος ΗΜΜΥ (προερχόμενος από το πρ. Τμήμα ΜΗΠΤΕ), θα πραγματοποιηθεί την Τρίτη 14/09/2021, στις 12:00-12:30.

Θέμα της πτυχιακής εργασίας:
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΕΙΚΟΝΙΚΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ UNREAL

Η παρουσίαση θα πραγματοποιηθεί εξ αποστάσεως μέσω της πλατφόρμας zoom. Για σύνδεση, μπορείτε να επικοινωνήσετε με τον επιβλέποντα στο koutras [at] uop.gr.

Παρουσίαση Πτυχιακής Εργασίας ΠΟΡΙΚΗ ΧΡΗΣΤΟΥ Read More »