| 講演名 | 2019-07-12 ドップラーセンサを用いたスペクトログラムに基づく心拍および瞬きの同時検出 山本 幸平(慶大), 豊田 健太郎(慶大), 大槻 知明(慶大), |
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| 抄録(和) | 心拍およひ?瞬きはストレスや疲労度を反映する生体信号て?あり, これらを同時に検出することて?, ストレス 度およひ?疲労度の高精度な推定か?可能となる. そこて?, 日常的に非接触て?心拍およひ?瞬きを検出する手法として, ト?ッ フ?ラーセンサを用いた手法か?提案されいる. しかし, 従来法は電波を胸壁もしくは顔に照射し, 心拍もしくは瞬きを 検出するに留まり, 1 つのト?ッフ?ラーセンサを用いてこれらを同時に検出する手法は提案されていない. 1 つのト?ッフ? ラーセンサを用いて心拍およひ?瞬きを同時検出するためには, 胸壁およひ?顔を含む範囲に電波を照射する必要か?あり, と?ちらか一方に電波を照射する場合に比へ?, 心拍およひ?瞬きに起因する信号の SNR (Signal-to-Noise Ratio) は劣化す る. 加えて, 心拍のスヘ?クトル分布は瞬きのものと類似しており, 心拍およひ?瞬きの同時検出は, と?ちらか一方を検出 する場合よりも難しい. 本稿て?は, ト?ッフ?ラーセンサを用いた心拍およひ?瞬きの同時検出法を提案する. 提案法て?は, スヘ?クトロク?ラム上の心拍およひ?瞬きに起因する可能性のあるスヘ?クトル成分の中から, ます?瞬きに起因する成分を 機械学習を用いて検出し, 非瞬きに起因する成分の中から心拍に起因する成分を検出する. 1 つのト?ッフ?ラーセンサを 用いて胸壁およひ?顔を含む範囲に電波を照射し, 心拍およひ?瞬きを観測した. 結果, 提案法か?従来法よりも高精度に心 拍およひ?瞬きを同時検出て?きることを確認した. |
| 抄録(英) | Heartbeats and blinks are vital signs that reflect our stress and fatigue, and thus the simultaneous heart- beat and blink detection is demanded for the accurate stress and fatigue estimation. A Doppler sensor could be a key device that facilitates the non-contact heartbeat and blink detection. Although the conventional methods can accurately detect heartbeats and blinks by transmitting microwaves toward a subject’s chest and a face, respectively, none of researches has realized the simultaneous heartbeat and blink detection with one Doppler sensor. To detect heartbeats and blinks with one Doppler sensor, it is necessary to transmit microwaves toward a body including not only a chest but also a face, which brings the degradation of the heartbeat and blink detection accuracy due to at least two issues: (i) the low SNR (Signal-to-Noise Ratio) of heartbeat and blink components over a received signal of a Doppler sensor, and (ii) the similarity of the spectrum distribution of heartbeats and a blink. In this report, we propose a spectrogram-based simultaneous heartbeat and blink detection using one Doppler sensor. In the proposed method, based on a supervised machine learning classifier, the spectrum due to a blink on a spectrogram is detected over the one that might be due to heartbeats and blinks. The spectrum due to heartbeats are then detected based on the spectrum that is not due to a blink. Through the experiments to observe heartbeats and blinks with one Doppler sensor, we confirmed that our proposal simultaneously detected heartbeats and blinks with high accuracy, compared with the other existing methods that independently detect heartbeats and blinks. |
| キーワード(和) | ドップラーセンサ / 心拍検出 / 瞬き検出 / スペクトログラム / ヘルスケア |
| キーワード(英) | Doppler Sensor / Heartbeat Detection / Blink Detection / Spectrogram / Health Care |
| 資料番号 | SeMI2019-61 |
| 発行日 | 2019-07-03 (SeMI) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SeMI / RCS / NS / SR / RCC |
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| 開催期間 | 2019/7/10(から3日開催) |
| 開催地（和） | I-Siteなんば（大阪） |
| 開催地（英） | I-Site Nanba（Osaka） |
| テーマ（和） | 特集セッション「AI時代の将来無線に向けた通信・ネットワーク制御」 ，一般 |
| テーマ（英） | Communication and Networked Control for the Future Radio of the AI Age, etc |
| 委員長氏名（和） | 石原 進(静岡大) / 大槻 知明(慶大) / 岡崎 義勝(NTT) / 有吉 正行(NEC) / 林 和則(阪市大) |
| 委員長氏名（英） | Susumu Ishihara(Shizuoka Univ.) / Tomoaki Otsuki(Keio Univ.) / Yoshikatsu Okazaki(NTT) / Masayuki Ariyoshi(NEC) / Kazunori Hayashi(Osaka City Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 門田 和也(日立) / 山本 高至(京大) / 須山 聡(NTTドコモ) / 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 中尾 彰宏(東大) / 亀田 卓(東北大) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 東 俊一(名大) / 李 還幇(NICT) |
| 副委員長氏名（英） | Kazuya Monden(Hitachi) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) / Suguru Kameda(Tohoku Univ.) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / HUAN-BANG LI(NICT) |
| 幹事氏名（和） | 西尾 理志(京大) / 齊藤 隆仁(NTTドコモ) / 五十嵐 悠一(日立) / 石原 浩一(NTT) / 牟田 修(九大) / 谷川 陽祐(阪府大) / 水野 志郎(NTT) / 矢野 一人(ATR) / 石橋 功至(電通大) / 成枝 秀介(三重大) / 石井 光治(香川大) / 林 直樹(阪大) |
| 幹事氏名（英） | Takayuki Nishio(Kyoto Univ.) / Takato Saitou(NTT DOCOMO) / Yuichi Igarashi(Hitachi) / Koichi Ishihara(NTT) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Yosuke tanigawa(Osaka Pref Univ.) / Shiro Mizuno(NTT) / Kazuto Yano(ATR) / Koji Ishibashi(Univ. of Electro-Comm.) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 内山 彰(阪大) / 金井 謙治(早大) / 橋本 匡史(阪大) / 村岡 一志(ＮＴＴドコモ) / 衣斐 信介(同志社大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 熊谷 慎也(富士通) / 河野 伸也(NTT) / 太田 真衣(福岡大) / 大山 哲平(富士通) / 小林 健太郎(名大) / 加川 敏規(NICT) / 小蔵 正輝(奈良先端大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Kenji Kanai(Waseda Univ.) / Masafumi Hashimoto(Osaka Univ.) / Kazushi Muraoka(NTT DOCOMO) / Shinsuke Ibi(Doshisha Univ.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Shinya Kumagai(Fujitsu) / Shinya Kawano(NTT) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Teppei Oyama(Fujitsu) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Toshinori Kagawa(NICT) / Masateru Ogura(NAIST) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Reliable Communication and Control |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ドップラーセンサを用いたスペクトログラムに基づく心拍および瞬きの同時検出 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Simultaneous Heartbeat and Blink Detection Using Doppler Sensor |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ドップラーセンサ / Doppler Sensor |
| キーワード(2)（和/英） | 心拍検出 / Heartbeat Detection |
| キーワード(3)（和/英） | 瞬き検出 / Blink Detection |
| キーワード(4)（和/英） | スペクトログラム / Spectrogram |
| キーワード(5)（和/英） | ヘルスケア / Health Care |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 山本 幸平 / Kohei Yamamoto |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 豊田 健太郎 / Kentaroh Toyoda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大槻 知明 / Tomoaki Ohtsuki |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 慶應義塾大学(略称：慶大) Keio University(略称：Keio Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-07-12 |
| 資料番号 | SeMI2019-61 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | SeMI-110 |
| ページ範囲 | pp.207-212(SeMI), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-07-03 (SeMI) |