| 講演名 | 2015-07-31 心拍数の変化を考慮したスケールファクタ選択によるドップラーセンサを用いた心拍検出 茂木 瑛梨子(慶大), 大槻 知明(慶大), |
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| 抄録(和) | 心拍変動は健康・精神状態を知るための1つの指標として用いられている．非接触で心拍を取得する試みとして，ドップラーセンサを用いた手法が数多く研究されているが，体動の除去が大きな課題である．従来手法では，微小な心拍成分を抽出するために連続ウェーブレット変換を用いている．この手法は，学習時に選択したスケールファクタを用いてテスト時の心拍のピーク間隔であるR-R間隔を検出する．しかしこの手法では，学習時とテスト時の行動の違いによる心拍数の差を考慮せずスケールファクタを選択するため，R-R間隔のRMSE（二乗平均平方根誤差）が劣化する．本稿では，従来手法と比較してR-R間隔のRMSEを改善する手法を提案する．そのために，学習時の心拍数に相当するスケールファクタ区間を探索後，学習時とテスト時での心拍数の差を考慮し，テスト時の行動に応じてスケールファクタ区間を拡張する．テスト時のR-R間隔として，拡張した区間から選択したスケールファクタのウェーブレット係数のピーク間隔を検出する．実験により，被験者が着座静止状態あるいはタイピングゲームをしている場合に，R-R間隔のRMSEは従来法と比較してそれぞれ約60 msecおよび約65 msec改善することを確認した． |
| 抄録(英) | Heart rate variability gives information about health and mental condition. Noncontact detection of heartbeat using Doppler sensor has been researched in many studies. There is a major issue which is how to reduce the influence of body movement. A conventional algorithm uses the continuous wavelet transform. To extract heartbeat, a constant scale factor is selected during a learning phase which is then used to detect heartbeat during a test phase. However, to select the scale factor, the authors do not consider the difference of heart rate between learning and test. Thus, the root mean square error (RMSE) of R-R interval which represents the peak-to-peak of heartbeat is deteriorated. In this paper, we propose a method to improve the RMSE of R-R interval compared with the conventional one. During learning, we search for a scale factor interval corresponding to the heart rate obtained with the Doppler sensor. To take the difference of heart rate between learning and test into consideration, we extend the scale factor interval depending on the action during test. After we select a certain scale factor from some scale factors in the extended interval, we detect heart rate during test by counting the peaks of wavelet coefficients of the selected scale factor. Through experiments, when a subject is sitting still or doing a typing game, we show that the RMSE of R-R interval is improved by about 60 msec and 65 msec, respectively, compared with the conventional method. |
| キーワード(和) | ドップラーセンサ / 心拍検出 / ウェーブレット変換 |
| キーワード(英) | Doppler sensor / heartbeat detection / wavelet transform |
| 資料番号 | ASN2015-52 |
| 発行日 | 2015-07-22 (ASN) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCC / ASN / RCS / NS / SR |
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| 開催期間 | 2015/7/29(から3日開催) |
| 開催地（和） | JA長野県ビル |
| 開催地（英） | JA Naganoken Bldg. |
| テーマ（和） | 無線分散ネットワーク，M2M (Machine-to-Machine)，D2D (Device-to-Device)，一般 |
| テーマ（英） | Wireless Distributed Network, M2M: Machine-to-Machine, D2D (Device-to-Device)，etc. |
| 委員長氏名（和） | 片山 正昭(名大) / 東條 弘(NTT) / 太郎丸 真(福岡大) / 平松 淳(NTT-AT) / 藤井 威生(電通大) |
| 委員長氏名（英） | Masaaki Katayama(Nagoya Univ.) / Hiroshi Tohjo(NTT) / Makoto Taromaru(Fukuoka Univ.) / Atsushi Hiramatsu(NTT-AT) / Takeo Fujii(Univ. of Electro-Comm.) |
| 副委員長氏名（和） | 原 晋介(阪市大) / 三浦 龍(NICT) / 関屋 大雄(千葉大) / 岡田 啓(名大) / 吉原 貴仁(KDDI研) / 村田 英一(京大) / 田野 哲(岡山大) / 眞田 幸俊(慶大) / 戸出 英樹(阪府大) / 梅林 健太(東京農工大) / 有吉 正行(NEC) |
| 副委員長氏名（英） | Shinsuke Hara(Osaka City Univ.) / Ryu Miura(NICT) / Hiroo Sekiya(Chiba Univ.) / Hiraku Okada(Nagoya Univ.) / Kiyohito Yoshihara(KDDI R&D Labs.) / Hidekazu Murata(Kyoto Univ.) / Satoshi Denno(Okayama Univ.) / Yukitoshi Sanada(Keio Univ.) / Hideki Tode(Osaka Pref. Univ.) / Kenta Umebayashi(Tokyo Univ. of Agric. and Tech.) / Masayuki Ariyoshi(NEC) |
| 幹事氏名（和） | 林 和則(京大) / 小林 孝一(北大) / 塩川 茂樹(神奈川工科大) / 清水 芳孝(NTT) / 岡崎 彰浩(三菱電機) / 須山 聡(NTTドコモ) / 橘 拓至(福井大) / 前田 英樹(NTT) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) |
| 幹事氏名（英） | Kazunori Hayashi(Kyoto Univ.) / Koichi Kobayashi(Hokkaido Univ.) / Shigeki Shiokawa(Kanagawa Inst. of Tech.) / Yoshitaka Shimizu(NTT) / Akihiro Okazaki(Mitsubishi Electric) / Satoshi Suyama(NTT DoCoMo) / Takuji Tachibana(Univ. of Fukui) / Hideki Maeda(NTT) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) |
| 幹事補佐氏名（和） | 石井 光治(香川大) / 小林 健太郎(名大) / 五十嵐 悠一(日立) / 内藤 克浩(愛知工大) / 服部 聖彦(NICT) / 藤田 裕志(富士通研) / 米澤 拓郎(慶大) / 増野 淳(NTT) / 山本 哲矢(パナソニック) / 井上 高道(NEC) / 旦代 智哉(東芝) / 西村 寿彦(北大) / 鎌村 星平(NTT) / 矢野 一人(ATR) / 稲森 真美子(東海大) / 芝 宏礼(NTT) / Gia Khanh Tran(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Kentaro Kobayashi(Nagoya Univ.) / Yuichi Igarashi(Hitachi) / Katsuhiro Naito(Aichi Inst. of Tech.) / Kiyohiko Hattori(NICT) / Hiroshi Fujita(Fujitsu Labs.) / Takuro Yonezawa(Keio Univ.) / Jun Mashino(NTT) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Takamichi Inoue(NEC) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Shohei Kamamura(NTT) / Kazuto Yano(ATR) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Hiroyuki Shiba(NTT) / Gia Khanh Tran(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Reliable Communication and Control / Technical Committee on Ambient intelligence and Sensor Networks / Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Smart Radio |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 心拍数の変化を考慮したスケールファクタ選択によるドップラーセンサを用いた心拍検出 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Heartbeat Detection with Doppler Sensor Using Adaptive Scale Factor Selection on Learning |
| 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） | ウェーブレット変換 / wavelet transform |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 茂木 瑛梨子 / Eriko Mogi |
| 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） | 大槻 知明 / Tomoaki Ohtsuki |
| 第 2 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 | 2015-07-31 |
| 資料番号 | ASN2015-52 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | ASN-162 |
| ページ範囲 | pp.183-188(ASN), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-07-22 (ASN) |