| 講演名 | 2022-01-28 ミリ波アレーレーダによる人体イメージングと位相時系列の主成分分析を併用した非接触心拍計測 岩田 慈樹(京大), 香田 隆斗(京大), 阪本 卓也(京大), |
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| 抄録(和) | 本稿では，超広帯域ミリ波アレーレーダによる人体の心拍非接触計測において計測精度を向上させる手法を提案する．提案手法は，レーダの距離分解能および角度分解能により可能となるレーダイメージングで生成されたレーダ画像から被験者の存在しうる位置範囲を推定する．推定された位置範囲に該当するレーダ信号の位相時系列に対し，計測対象の生体信号の周波数特性に基づいたフィルタ処理を行い，さらに主成分分析により信号対雑音電力比を向上させる．最後に，トポロジー法を適用し，対象者の心拍に関する情報を得る．瞬時心拍間隔を計測対象とし，心電計による測定値と比較することで精度を定量評価する．提案手法により，従来法に対して34$%$の瞬時心拍間隔の推定精度向上が達成されることを被験者が参加する実験により実証した． |
| 抄録(英) | In this study, we develop a novel method for the noncontact measurement of human heartbeat using ultra-wideband millimeter-wave array radar. The developed method first estimates the approximate location of a target person using radar imaging. Next, the phase time series of the radar signals corresponding to the estimated location erea are filtered considering the frequency characteristics of the target physiological signal and combined using principal component analysis. Finally, the topology method is applied to the combined phase time series to estimate the heart rate. The accuracy of the proposed method is quantitatively evaluated by comparing it with the data from an electrocardiograph. Through our experiments involving participants, we demonstrated that the proposed method improved the accuracy in estimating the heart interbeat interval by 34$%$ compared to the original topology method. |
| キーワード(和) | ミリ波 / アレーレーダ / 生体信号 / 非接触計測 / 主成分分析 / 心拍 |
| キーワード(英) | milimeter-wave / array radar / physiological signals / non-contact measurement / principal component analysis / heartbeat |
| 資料番号 | EST2021-84 |
| 発行日 | 2022-01-20 (EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2022/1/27(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | シミュレーション技術、一般 |
| テーマ（英） | Simulation techniques, etc. |
| 委員長氏名（和） | 柴山 純(法政大) |
| 委員長氏名（英） | Jun Shibayama(Hosei Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 君島 正幸(アドバンテスト研) / 辻 寧英(室蘭工大) / 大寺 康夫(富山県立大学) |
| 副委員長氏名（英） | Masayuki Kimishima(Advantest) / Yasuhide Tsuji(Muroran Inst. of Tech.) / Yasuo Ohtera(Toyama Prefectural Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 毛塚 敦(電子航法研) / 阪本 卓也(京大) |
| 幹事氏名（英） | Atsushi Kezuka(ENRI) / Takuya Sakamoto(yoto Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 岸本 誠也(日大) / 井口 亜希人(室蘭工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Seiya Kishimoto(Nihon Univ.) / Akito Iguchi(Muroran Inst. of Tech) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electronics Simulation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ミリ波アレーレーダによる人体イメージングと位相時系列の主成分分析を併用した非接触心拍計測 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Non-contact Heart Rate Measurement Using Millimeter-wave Array Radar and Principal Component Analysis of Phase Sequence |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ミリ波 / milimeter-wave |
| キーワード(2)（和/英） | アレーレーダ / array radar |
| キーワード(3)（和/英） | 生体信号 / physiological signals |
| キーワード(4)（和/英） | 非接触計測 / non-contact measurement |
| キーワード(5)（和/英） | 主成分分析 / principal component analysis |
| キーワード(6)（和/英） | 心拍 / heartbeat |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 岩田 慈樹 / Itsuki Iwata |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 香田 隆斗 / Takato Koda |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 阪本 卓也 / Takuya Sakamoto |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 京都大学(略称：京大) Kyoto University(略称：Kyoto Univ.) |
| 発表年月日 | 2022-01-28 |
| 資料番号 | EST2021-84 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | EST-358 |
| ページ範囲 | pp.136-139(EST), |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2022-01-20 (EST) |