JP6316063B2 - Information processing apparatus, information processing system, information processing method, and program - Google Patents

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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理システム、情報処理方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to an information processing apparatus, an information processing system, an information processing method, and a program.

従来、いわゆるドップラーレーダ(Doppler radar)、およびウェーブレット変換(Wavelet Transform)を用いて心拍などを計測する方法が知られている(例えば、非特許文献1、および非特許文献2)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a method for measuring a heartbeat or the like using a so-called Doppler radar and wavelet transform (Wavelet Transform) is known (for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

Jingyu Wang他、「1−D Microwave Imaging of Human Cardiac Motion:An Ab−Initio Investigation」、IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES,VOL.61,NO.5、MAY 2013Jingyu Wang et al., “1-D Microwave Imaging of Human Cardiac Motion: An Ab-Initiation Investigation”, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUE. 61, NO. 5, MAY 2013 A.Tariq他、「Vital signs detection using Doppler radar and Continuous Wavelet Transform」、the 5th European Conference on Antennas and Propagation、2011A. Tariq et al., “Vital signature detection using Doppler radar and Continuous Waveform Transform”, the 5th European Conference on Antennas and Propagation, 2011.

しかしながら、従来の方法では、ウェーブレット周波数スペクトルに表れるピークに基づき心拍などを検出していたが、周波数スペクトルを求める際に用いるスケールファクタ((Scale Factor)以下、SFという。)を、予め計測した波形に基づいて決定していないため、計測の精度が劣化する場合があった。   However, in the conventional method, a heartbeat or the like is detected based on a peak appearing in the wavelet frequency spectrum, but a scale factor (hereinafter referred to as “Scale Factor”, hereinafter referred to as “SF”) used for obtaining the frequency spectrum is a waveform measured in advance. In some cases, the measurement accuracy deteriorates because it is not determined based on the above.

本発明の1つの側面は、心拍などの計測の精度を良くすることを目的とする。   One aspect of the present invention aims to improve the accuracy of measurement of heartbeats and the like.

一態様における、人体の動きの計測を行う計測装置と接続する情報処理装置であって、前記計測装置から計測データを取得する取得手段と、計測の対象となる被験者が安静状態で前記人体の動きを計測したデータである基準データを記憶する記憶手段と、前記基準データに基づいてスケールファクタを決定する決定手段と、前記決定手段によって決定されたスケールファクタに基づいて前記計測データをウェーブレット変換して前記人体の動きを計測することを特徴とする。   In one aspect, an information processing apparatus connected to a measurement apparatus that measures the movement of a human body, the acquisition means for acquiring measurement data from the measurement apparatus, and the movement of the human body when the subject to be measured is in a resting state Storage means for storing reference data that is measured data, determination means for determining a scale factor based on the reference data, and wavelet transform of the measurement data based on the scale factor determined by the determination means The movement of the human body is measured.

心拍などの計測の精度を良くすることができる。   Measurement accuracy such as heart rate can be improved.

本発明の一実施形態に係る全体構成の一例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an example of the whole structure which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るドップラーレーダの一例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an example of the Doppler radar which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining an example of the hardware constitutions of the information processing apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るマザーウェーブレットに関する処理の一例を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining an example of the process regarding the mother wavelet which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る心拍数の計算の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of calculation of the heart rate which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る評価結果の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the evaluation result which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るRMSEによる評価結果の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the evaluation result by RMSE which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の計測に係る被験者の動作の影響の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the influence of the test subject's operation | movement which concerns on the measurement of this invention. 本発明の計測に係る情報処理システムによる全体処理の一例を説明するシーケンス図である。It is a sequence diagram explaining an example of the whole process by the information processing system which concerns on the measurement of this invention. 本発明の計測に係るPCによる全体処理の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining an example of the whole process by PC concerning the measurement of this invention. 本発明の計測に係るPCによるSFの選定処理の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of SF selection processing by PC concerning measurement of the present invention. 本発明の計測に係る基準データの取得における評価結果の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the evaluation result in acquisition of the reference data concerning measurement of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

<全体構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る全体構成の一例を説明する概念図である。
<Overall configuration>
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an example of the overall configuration according to an embodiment of the present invention.

情報処理システムは、例えば情報処理システム1である。以下、情報処理システム1を例に説明する。情報処理システム1は、PC(Personal Computer)10と、アンプ11と、ドップラーレーダ12と、フィルタ13と、を有する。   The information processing system is, for example, the information processing system 1. Hereinafter, the information processing system 1 will be described as an example. The information processing system 1 includes a PC (Personal Computer) 10, an amplifier 11, a Doppler radar 12, and a filter 13.

情報処理装置は、例えばPC10である。以下、PC10を例に説明する。   The information processing apparatus is, for example, the PC 10. Hereinafter, the PC 10 will be described as an example.

計測装置は、例えばドップラーレーダ12である。以下、ドップラーレーダ12を例に説明する。   The measuring device is, for example, a Doppler radar 12. Hereinafter, the Doppler radar 12 will be described as an example.

図1に示すようにPC10は、アンプ11に接続している。アンプ11は、フィルタ13に接続している。フィルタ13は、ドップラーレーダ12に接続している。PC10は、アンプ11、およびフィルタ13を介してドップラーレーダ12から計測データを取得する。PC10は、取得した計測データに基づいて被験者2の心拍、呼吸、および体の動きなど体動を解析し、心拍数など人体の動きを計測する。以下、人体の動きが心拍数の場合を例に説明する。   As shown in FIG. 1, the PC 10 is connected to the amplifier 11. The amplifier 11 is connected to the filter 13. The filter 13 is connected to the Doppler radar 12. The PC 10 acquires measurement data from the Doppler radar 12 via the amplifier 11 and the filter 13. The PC 10 analyzes body movements such as heartbeat, respiration, and body movement of the subject 2 based on the acquired measurement data, and measures the movement of the human body such as the heart rate. Hereinafter, a case where the movement of the human body is a heart rate will be described as an example.

アンプ11、およびフィルタ13は、ドップラーレーダ12が出力した信号を前処理する。   The amplifier 11 and the filter 13 preprocess the signal output from the Doppler radar 12.

フィルタ13が行う前処理は、例えばハイパスフィルタ(High−pass filter)、ローパスフィルタ(Low−pass filter)、またはバンドパス(Band−pass filter)などフィルタ処理である。   The preprocessing performed by the filter 13 is filter processing such as a high-pass filter, a low-pass filter, or a band-pass filter.

フィルタ13は、心拍を精度良く計測できるようにするために0Hzより大きく10Hzを取り出す設定が望ましい。さらに、フィルタ13は、より精度良く計測できるようにするために、0.016Hz乃至7.0Hzの周波数を取り出す設定が望ましい。フィルタ13は、例えばハイパスフィルタのカットオフ周波数が0.016Hz、およびローパスフィルタのカットオフ周波数が7.0Hzとするなどである。   The filter 13 is preferably set to extract 10 Hz larger than 0 Hz so that the heartbeat can be measured with high accuracy. Further, the filter 13 is desirably set to extract a frequency of 0.016 Hz to 7.0 Hz in order to be able to measure with higher accuracy. For example, the filter 13 has a high-pass filter cutoff frequency of 0.016 Hz and a low-pass filter cutoff frequency of 7.0 Hz.

アンプ11は、フィルタ13がフィルタ処理した信号を増幅させる処理を行う。   The amplifier 11 performs processing for amplifying the signal filtered by the filter 13.

アンプ11は、心拍をより精度良く計測できるようにするために、ドップラーレーダ12に応じて出力が数ボルト程度になるように増幅度を設定するのが望ましい。   It is desirable that the amplifier 11 sets the amplification degree so that the output is about several volts in accordance with the Doppler radar 12 so that the heartbeat can be measured with higher accuracy.

フィルタ13は、ドップラーレーダ12が出力した信号を後段のPC10による処理で処理しやすくするために、ノイズを減少させる処理などを行う。   The filter 13 performs a process for reducing noise in order to make it easy to process the signal output from the Doppler radar 12 by the process performed by the PC 10 at the subsequent stage.

ドップラーレーダ12は、信号に基づいて計測対象の位置、および速度を計測する計測装置である。ドップラーレーダ12は、信号を発信する。発信された信号は、被験者2で反射し、ドップラーレーダ12に受信される。ドップラーレーダ12は、発信した信号と、受信した信号と、を比較する。発信した信号、および受信した信号は、いわゆるドップラー効果によって周波数が異なる。ドップラーレーダ12は、比較結果である周波数の差に基づいて被験者2の位置、または速度などを出力する。データは、例えば信号で出力される。   The Doppler radar 12 is a measuring device that measures the position and speed of a measurement target based on a signal. The Doppler radar 12 transmits a signal. The transmitted signal is reflected by the subject 2 and received by the Doppler radar 12. The Doppler radar 12 compares the transmitted signal with the received signal. The transmitted signal and the received signal have different frequencies due to the so-called Doppler effect. The Doppler radar 12 outputs the position or speed of the subject 2 based on the frequency difference as a comparison result. The data is output as a signal, for example.

なお、全体構成は、図1に示した構成に限られない。全体構成は、例えばPC10、アンプ11、フィルタ13、およびドップラーレーダ12は、一体となった一装置であってもよい。   The overall configuration is not limited to the configuration shown in FIG. For example, the overall configuration of the PC 10, the amplifier 11, the filter 13, and the Doppler radar 12 may be an integrated device.

<ドップラーレーダ>
図2は、本発明の一実施形態に係るドップラーレーダの一例を説明する概念図である。
<Doppler radar>
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of a Doppler radar according to an embodiment of the present invention.

ドップラーレーダ12は、例えば図2で示す装置である。ドップラーレーダ12は、ソース(Source)12Sと、発信器12Txと、受信器12Rxと、ミキサー(Mixer)12Mと、を有する。ドップラーレーダ12は、受信器12Rxが受信したデータのノイズを減らすなどの処理を行う調整器12LNA(Low Noise Amplifier)を有する。   The Doppler radar 12 is a device shown in FIG. 2, for example. The Doppler radar 12 includes a source 12S, a transmitter 12Tx, a receiver 12Rx, and a mixer 12M. The Doppler radar 12 includes an adjuster 12LNA (Low Noise Amplifier) that performs processing such as reducing noise of data received by the receiver 12Rx.

ソース12Sは、発信器12Txが発信する信号を生成する発信源である。   The source 12S is a transmission source that generates a signal transmitted from the transmitter 12Tx.

発信器12Txは、被験者2に対して信号を発信する。発信する信号は、時間tに係る関数Tx(t)で示せ、例えば下記(1)式で示せる。   The transmitter 12Tx transmits a signal to the subject 2. The signal to be transmitted is represented by a function Tx (t) related to time t, and can be represented by the following equation (1), for example.

Figure 0006316063
上述の(1)式で、ωは、発信する信号の角周波数である。
Figure 0006316063
In the above equation (1), ω c is an angular frequency of a signal to be transmitted.

ここで被験者2、すなわち発信された信号の反射面は、時間tにてx(t)の変位がある場合を例に説明する。被験者2の変位x(t)は、例えば下記(2)式で示せる。   Here, the case where the subject 2, that is, the reflection surface of the transmitted signal has a displacement of x (t) at time t will be described as an example. The displacement x (t) of the subject 2 can be expressed by the following equation (2), for example.

Figure 0006316063

上述の(2)式で、mは、変位の振幅を示す定数である。ωは、被験者2の動きによってシフトした角速度である。
Figure 0006316063

In the above equation (2), m is a constant indicating the amplitude of displacement. ω is an angular velocity shifted by the movement of the subject 2.

受信器12Rxは、発信器Txが発信し、被験者2で反射した信号を受信する。受信する信号は、時間tに係る関数Rx(t)で示せ、例えば下記(3)式で示せる。   The receiver 12Rx receives the signal transmitted from the transmitter Tx and reflected by the subject 2. The signal to be received can be represented by a function Rx (t) related to time t, for example, the following equation (3).

Figure 0006316063
上述の(3)式で、dは、被験者2と、ドップラーレーダ12と、の距離である。λは、信号の波長である。
Figure 0006316063
In the above equation (3), d 0 is the distance between the subject 2 and the Doppler radar 12. λ is the wavelength of the signal.

ドップラーレーダ12は、(1)式で示した発信信号の関数Tx(t)と、(3)式で示した受信信号の関数R(t)をミキシングしてドップラー信号を生成する。ドップラー信号は、時間tに係る関数B(t)で示すと下記(4)式で示せる。   The Doppler radar 12 generates a Doppler signal by mixing the function Tx (t) of the transmission signal expressed by the equation (1) and the function R (t) of the reception signal expressed by the equation (3). The Doppler signal can be expressed by the following equation (4) when expressed by a function B (t) related to time t.

Figure 0006316063
ここで、ドップラー信号の角周波数をωとすると、ドップラー信号の角周波数ωは、下記(5)式で示せる。
Figure 0006316063
Here, when the angular frequency of the Doppler signal is ω d , the angular frequency ω d of the Doppler signal can be expressed by the following equation (5).

Figure 0006316063
上述の(4)、および(5)式の位相θは、下記(6)式で示せる。
Figure 0006316063
The phase θ in the above equations (4) and (5) can be expressed by the following equation (6).

Figure 0006316063
上述の(6)式のθは、被験者2、すなわち反射面での位相変位である。
Figure 0006316063
In the above equation (6), θ 0 is the phase displacement at the subject 2, that is, the reflecting surface.

ドップラーレーダ12は、発信した信号と、受信した信号と、を比較する上述の式で示した計算に基づいて被験者2の位置、および速度を示す信号を出力する。   The Doppler radar 12 outputs a signal indicating the position and speed of the subject 2 based on the calculation represented by the above-described equation for comparing the transmitted signal and the received signal.

<情報処理装置のハードウェア構成>
図3は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を説明するブロック図である。
<Hardware configuration of information processing device>
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration of the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention.

PC10は、CPU(Central Processing Unit)10H1と、記憶装置10H2と、入力装置10H3と、出力装置10H4と、入力I/F(Interface)10H5と、を有する。PC10の有する各要素は、バス(Bus)10H6で接続され、データなどを相互に送受信する。   The PC 10 includes a CPU (Central Processing Unit) 10H1, a storage device 10H2, an input device 10H3, an output device 10H4, and an input I / F (Interface) 10H5. Each element of the PC 10 is connected by a bus 10H6, and transmits and receives data and the like.

CPU10H1は、PC10の有する要素の制御、および各種処理を行うための演算を行う。   The CPU 10H1 performs operations for controlling elements of the PC 10 and performing various processes.

記憶装置10H2は、主記憶装置と、補助記憶装置と、である。主記憶装置は、例えばメモリなどである。補助記憶装置は、例えばハードディスクである。記憶装置10H2は、PC10が用いる中間データを含むデータ、およびプログラムなどを記憶する。   The storage device 10H2 is a main storage device and an auxiliary storage device. The main storage device is, for example, a memory. The auxiliary storage device is, for example, a hard disk. The storage device 10H2 stores data including intermediate data used by the PC 10, a program, and the like.

入力装置10H3は、ユーザの操作によって計算に必要なパラメータ、および命令をPC10に入力するための装置である。入力装置10H3は、例えばキーボード、マウス、およびドライバなどである。   The input device 10H3 is a device for inputting parameters and commands necessary for calculation to the PC 10 by a user operation. The input device 10H3 is, for example, a keyboard, a mouse, and a driver.

出力装置10H4は、PC10による各種処理結果、および計算結果をユーザなどに出力するための装置である。出力装置10H4は、例えばディスプレイなどである。   The output device 10H4 is a device for outputting various processing results and calculation results by the PC 10 to a user or the like. The output device 10H4 is, for example, a display.

なお、PC10のハードウェア構成は、図3の構成に限られない。例えばPC10は、CPU10H1、および記憶装置10H2の並列、分散、または冗長に行う要素(図示せず)を有してもよい。また、PC10は、演算、制御、または記憶を並列、分散、または冗長に行う他の装置(図示せず)がPC10の外部、またはネットワークを介して接続されている構成でもよい。   Note that the hardware configuration of the PC 10 is not limited to the configuration of FIG. For example, the PC 10 may include elements (not shown) that perform the CPU 10H1 and the storage device 10H2 in parallel, distributed, or redundantly. The PC 10 may have a configuration in which another device (not shown) that performs computation, control, or storage in parallel, distributed, or redundantly is connected to the outside of the PC 10 or via a network.

<ウェーブレット変換、およびマザーウェーブレットに基づく処理>
PC10は、図1のアンプ11を介してドップラーレーダ12から取得したデータに対してウェーブレット変換を行う。
<Wavelet transform and processing based on mother wavelet>
The PC 10 performs wavelet transform on data acquired from the Doppler radar 12 via the amplifier 11 of FIG.

ウェーブレット変換は、予め定められている所定の波形であるマザーウェーブレットを用いて行う。マザーウェーブレットに基づく処理は、対象となる波形に対してマザーウェーブレットを当てはめ、一致度を計算する処理である。当てはめは、マザーウェーブレットを変換対象の波形に時間軸上で移動させながら行う。当てはめの際、マザーウェーブレットは、拡大、または縮小が行われる。   The wavelet transform is performed using a mother wavelet that is a predetermined waveform. The process based on the mother wavelet is a process of applying the mother wavelet to the target waveform and calculating the degree of coincidence. The fitting is performed while moving the mother wavelet to the waveform to be converted on the time axis. When fitting, the mother wavelet is enlarged or reduced.

図4は、本発明の一実施形態に係るマザーウェーブレットに関する処理の一例を説明する概念図である。   FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of processing related to a mother wavelet according to an embodiment of the present invention.

図4(a)は、本発明の一実施形態に係るマザーウェーブレットの一例を説明する図である。   FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a mother wavelet according to an embodiment of the present invention.

マザーウェーブレットは、例えばマザーウェーブレット3Aである。マザーウェーブレット3Aは、いわゆるMorletウェーブレットである。   The mother wavelet is, for example, the mother wavelet 3A. The mother wavelet 3A is a so-called Morlet wavelet.

Morletウェーブレットは、例えば時間領域で下記(7)式の関数Ψ(η)で表せる波形である。   The Morlet wavelet is, for example, a waveform that can be represented by the function Ψ (η) of the following equation (7) in the time domain.

Figure 0006316063
上述の(7)式でmは、ウェーブ数である。(7)式でηは、非次元パラメータである。
Figure 0006316063
In the above equation (7), m is the wave number. In equation (7), η is a non-dimensional parameter.

なお、実施形態は、マザーウェーブレットにMorletウェーブレットを用いるに限られない。例えば実施形態は、マザーウェーブレットにMexican hat、Daubechies、またはSymletなどを用いてもよい。   In addition, embodiment is not restricted to using a Morlet wavelet for a mother wavelet. For example, the embodiment may use Mexican hat, Daubechies, or Symlet for the mother wavelet.

心拍を計測する場合、マザーウェーブレットは、心拍のタイミングを精度良く抽出できるMorletウェーブレットが望ましい。   When measuring a heartbeat, the mother wavelet is preferably a Morlet wavelet that can accurately extract the timing of the heartbeat.

以下、Morletウェーブレットであるマザーウェーブレット3Aを例に説明する。   Hereinafter, the mother wavelet 3A which is a Morlet wavelet will be described as an example.

PC10は、変換対象の波形に当てはめるためにマザーウェーブレット3Aを拡大、または縮小する処理を行う。   The PC 10 performs processing for enlarging or reducing the mother wavelet 3A in order to apply it to the waveform to be converted.

図4(b)は、本発明の一実施形態に係る縮小されたマザーウェーブレットの一例を説明する図である。   FIG. 4B is a diagram for explaining an example of a reduced mother wavelet according to an embodiment of the present invention.

PC10は、図4(a)のマザーウェーブレット3Aを縮小する処理を行い、例えば縮小されたマザーウェーブレット3Bを生成する処理を行う。   The PC 10 performs a process of reducing the mother wavelet 3A in FIG. 4A, for example, a process of generating a reduced mother wavelet 3B.

図4(c)は、本発明の一実施形態に係る拡大されたマザーウェーブレットの一例を説明する図である。   FIG. 4C is a diagram illustrating an example of an enlarged mother wavelet according to an embodiment of the present invention.

PC10は、図4(a)のマザーウェーブレット3Aを拡大する処理を行い、例えば拡大されたマザーウェーブレット3Cを生成する処理を行う。   The PC 10 performs a process of enlarging the mother wavelet 3A of FIG. 4A, for example, a process of generating an enlarged mother wavelet 3C.

SFは、拡大、および縮小の処理の際の拡大縮小率である。   SF is an enlargement / reduction ratio at the time of enlargement / reduction processing.

縮小されたマザーウェーブレット3Bは、図4(a)のマザーウェーブレット3Aを図示するように時間軸方向へ縮小して生成される。縮小の場合、SFは、例えばSF=0.5など1.0より小さい値となる。   The reduced mother wavelet 3B is generated by being reduced in the time axis direction as illustrated in the mother wavelet 3A of FIG. In the case of reduction, SF is a value smaller than 1.0, such as SF = 0.5.

拡大されたマザーウェーブレット3Cは、図4(a)のマザーウェーブレット3Aを図示するように時間軸方向へ拡大して生成される。拡大の場合、SFは、例えばSF=2.0など1.0より大きい値となる。   The enlarged mother wavelet 3C is generated by being enlarged in the time axis direction as illustrated in the mother wavelet 3A of FIG. In the case of enlargement, SF becomes a value larger than 1.0, for example, SF = 2.0.

図4(d)は、本発明の一実施形態に係る解析対象となる波形の一例を説明する図である。   FIG. 4D is a diagram illustrating an example of a waveform to be analyzed according to an embodiment of the present invention.

図4(d)で示す波形は、図1のアンプ11、およびフィルタ13を介してドップラーレーダ12からPC10が取得した波形のデータの例である。   The waveform shown in FIG. 4D is an example of waveform data acquired by the PC 10 from the Doppler radar 12 via the amplifier 11 and the filter 13 shown in FIG.

PC10は、図4(d)で示す波形の解析を図4(a)のマザーウェーブレット3Aなどを当てはめて行う。   The PC 10 performs the analysis of the waveform shown in FIG. 4D by applying the mother wavelet 3A shown in FIG.

図4(d)で示す波形が上述の(2)式で示した関数x(t)である場合、解析の結果であるx(t)に対する一致度は、下記(8)式のウェーブレット係数CWTで示せる。   When the waveform shown in FIG. 4D is the function x (t) shown in the above equation (2), the degree of coincidence with the analysis result x (t) is the wavelet coefficient CWT in the following equation (8). Can be shown.

Figure 0006316063
上述の(8)式で、aは、0より大きい値であり、図4で説明したSFである。(8)式で、τは、時間遅延である。(8)式で、関数hは、インパルス応答である。(8)式で、*は、複素共役を表す。
Figure 0006316063
In the above equation (8), a is a value larger than 0 and is the SF described in FIG. In equation (8), τ is a time delay. In equation (8), the function h is an impulse response. In the formula (8), * represents a complex conjugate.

PC10は、事前学習の処理によってSFを決定する。   PC10 determines SF by the process of prior learning.

事前学習の処理は、図2の被験者2の動作が少ない状態で計測データ4を取得する処理である。動作が少ない状態は、例えば図2の被験者2が20秒間安静にしている状態である。   The pre-learning process is a process of acquiring the measurement data 4 in a state where the movement of the subject 2 in FIG. For example, the state where the movement is low is a state where the subject 2 in FIG. 2 is resting for 20 seconds.

基準データは、心拍計測のノイズの少ない状態でドップラーレーダ12に計測された計測データである。心拍計測のノイズは、計測の対象である心拍以外の被験者の動作である。ノイズは、例えば被験者の腕の動き、または呼吸などである。すなわち、基準データは、被験者の動作が少ない状態で取得された計測データ4である。以下、動作が少ない状態で取得された計測データ4を例に説明する。   The reference data is measurement data measured by the Doppler radar 12 in a state where the heartbeat measurement noise is low. Heartbeat measurement noise is an action of a subject other than the heartbeat to be measured. The noise is, for example, movement of the subject's arm or breathing. That is, the reference data is the measurement data 4 acquired in a state where the subject's movement is small. Hereinafter, the measurement data 4 acquired in a state where the operation is small will be described as an example.

PC10は、事前学習の処理で計測データ4を取得し、取得した計測データ4で図4で説明した計算でSFを計算する。図2の被験者2の体動が少ない状態の計測データ4でSFを決定することによって、PC10は、心拍などを検出しやすくすることができる。   The PC 10 acquires the measurement data 4 by the pre-learning process, and calculates the SF by the calculation described with reference to FIG. The PC 10 can easily detect a heartbeat or the like by determining the SF based on the measurement data 4 in a state where the body movement of the subject 2 in FIG. 2 is small.

<心拍数の計算>
図5は、本発明の一実施形態に係る心拍数の計算の一例を説明するための図である。
<Heart rate calculation>
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of heart rate calculation according to an embodiment of the present invention.

情報処理システム1は、作業などを行っている図2の被験者2の計測を行う。計測によって、PC10は、作業などを行っている場合の計測データ4を取得する。PC10は、事前学習の処理で決定したSFに基づいて計測データ4をウェーブレット変換し、解析を行う。   The information processing system 1 measures the subject 2 in FIG. By the measurement, the PC 10 acquires the measurement data 4 when the work is being performed. The PC 10 performs wavelet transform on the measurement data 4 based on the SF determined in the pre-learning process, and performs analysis.

解析図5は、計測データ4を事前学習の処理で決定したSFに基づいて計測データ4をウェーブレット変換して解析した解析結果の一例である。   Analysis FIG. 5 is an example of an analysis result obtained by analyzing the measurement data 4 by wavelet transform based on the SF determined by the pre-learning process.

図5の計測データ4が取得された場合、PC10は、ウェーブレット変換、および事前学習の処理で決定したSFに基づいて解析することによって、例えば頂点P1、頂点P2、および頂点P3などの極大値を算出することができる。   When the measurement data 4 of FIG. 5 is acquired, the PC 10 analyzes the local maximum values such as the vertex P1, the vertex P2, and the vertex P3 by analyzing based on the SF determined by the wavelet transform and the pre-learning process. Can be calculated.

PC10は、算出した頂点間の時間から心拍数を計算する。例えば頂点P1、および頂点P2の場合、PC10は、頂点P1と、頂点P2と、の時間から頂点P1、および頂点P2の間の時間T1を計算する。同様に頂点P2、および頂点P3の場合、PC10は、頂点P2と、頂点P3と、の時間から頂点P2、および頂点P3の間の時間T2を計算する。PC10は、時間T1から頂点P1、および頂点P2の場合の図2の被験者2の心拍数を計算できる。PC10は、時間T2から頂点P2、および頂点P3の場合の図2の被験者2の心拍数を計算できる。   The PC 10 calculates the heart rate from the calculated time between vertices. For example, in the case of the vertex P1 and the vertex P2, the PC 10 calculates the time T1 between the vertex P1 and the vertex P2 from the time of the vertex P1 and the vertex P2. Similarly, in the case of the vertex P2 and the vertex P3, the PC 10 calculates the time T2 between the vertex P2 and the vertex P3 from the time of the vertex P2 and the vertex P3. The PC 10 can calculate the heart rate of the subject 2 in FIG. 2 in the case of the vertex P1 and the vertex P2 from the time T1. The PC 10 can calculate the heart rate of the subject 2 in FIG. 2 in the case of the vertex P2 and the vertex P3 from the time T2.

<評価結果>
図6は、本発明の一実施形態に係る評価結果の一例を説明するための図である。
<Evaluation results>
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of an evaluation result according to an embodiment of the present invention.

評価結果図6は、4通りの計測で心拍を計測した結果を比較するための図である。評価結果図6は、第一計測結果61、第二計測結果62、第三計測結果63、および第四計測結果64を示す。評価結果図6の縦軸「R−R」は、心拍の極大値の間隔を示す値である。すなわち、評価結果図6の縦軸「R−R」は、図5の場合、時間T1、および時間T2などを示す値である。   Evaluation Results FIG. 6 is a diagram for comparing the results of measuring heartbeats in four ways. Evaluation Results FIG. 6 shows a first measurement result 61, a second measurement result 62, a third measurement result 63, and a fourth measurement result 64. Evaluation Results The vertical axis “RR” in FIG. 6 is a value indicating the interval between the maximum values of the heartbeat. That is, the vertical axis “RR” in FIG. 6 is a value indicating time T1, time T2, and the like in the case of FIG.

第一計測結果61は、図1の情報処理システム1で計測された計測結果である。   The first measurement result 61 is a measurement result measured by the information processing system 1 of FIG.

第二計測結果62は、人体の動作を考慮しないウェーブレット変換で計測された計測結果である。   The second measurement result 62 is a measurement result measured by wavelet transform that does not take into account the movement of the human body.

第三計測結果63は、計測データから不要な体動を多項式近似して除去した計測結果である。   The third measurement result 63 is a measurement result obtained by removing unnecessary body movements from the measurement data by polynomial approximation.

第四計測結果64は、いわゆる心電計で計測された心電図(ECG(Electrocardiogram))である。   The fourth measurement result 64 is an electrocardiogram (ECG (Electrocardiogram)) measured by a so-called electrocardiograph.

評価結果は、第四計測結果64に近いほど望ましい状態である。   The evaluation result is more desirable as it is closer to the fourth measurement result 64.

図示するように、図1の情報処理システム1で計測された第一計測結果61は、第二計測結果62、および第三計測結果63に対し、第四計測結果64に近い値を計測することができる。   As illustrated, the first measurement result 61 measured by the information processing system 1 in FIG. 1 measures a value close to the fourth measurement result 64 with respect to the second measurement result 62 and the third measurement result 63. Can do.

図7は、本発明の一実施形態に係るRMSEによる評価結果の一例を説明するための図である。   FIG. 7 is a diagram for explaining an example of an evaluation result by RMSE according to an embodiment of the present invention.

図7は、評価結果をRMSE(Root Mean Square Error、二乗平均平方根誤差)で示している図である。RMSEは、下記(9)式で示される値である。   FIG. 7 is a diagram showing the evaluation results in RMSE (Root Mean Square Error). RMSE is a value represented by the following formula (9).

Figure 0006316063
上述の(9)式で、r(t)は、心電計で計測された計測結果である。r(t)は、図6の第四計測結果64に相当する値である。(9)式で、X(t)は、各種の計測方法で計測された計測結果である。X(t)は、評価対象となる図6の第一計測結果61乃至第四計測結果64の計測結果である。RMSEは、r(t)と、X(t)と、の値が近いほど小さい値となる。すなわち、各計測方法の計測結果は、RMSEが小さくなる、心電計の計測結果により近い計測結果が望ましい。
Figure 0006316063
In the above equation (9), r (t) is a measurement result measured by an electrocardiograph. r (t) is a value corresponding to the fourth measurement result 64 of FIG. In Equation (9), X (t) is a measurement result measured by various measurement methods. X (t) is a measurement result of the first measurement result 61 to the fourth measurement result 64 of FIG. RMSE becomes smaller as the values of r (t) and X (t) are closer. That is, the measurement result of each measurement method is preferably a measurement result closer to the measurement result of the electrocardiograph, in which the RMSE is small.

図7は、被験者の動作がそれぞれ異なる条件で評価した結果を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing the results of evaluation under different conditions for each test subject's movement.

図7(a)は、被験者が着座静止の状態の場合のRMSEによる評価結果を示す図である。   Fig.7 (a) is a figure which shows the evaluation result by RMSE in case a test subject is a seating stationary state.

図7(b)は、被験者がデスクワークの一例であるタイピングゲームを行っている状態の場合のRMSEによる評価結果を示す図である。   FIG. 7B is a diagram showing an evaluation result by RMSE when the subject is in a typing game which is an example of deskwork.

図7(c)は、被験者がデスクワークの一例であるPC画面を見ながらメモを取っている状態の場合のRMSEによる評価結果を示す図である。   FIG. 7C is a diagram showing an evaluation result by RMSE when the subject is taking a note while looking at the PC screen as an example of desk work.

図7(d)は、被験者がデスクワークの一例である紙面での書類作成を行っている状態の場合のRMSEによる評価結果を示す図である。   FIG. 7D is a diagram illustrating an evaluation result by RMSE in a state where the subject is creating a document on a paper surface which is an example of desk work.

図7の各図で、グラフ7Aは、図6の第三計測結果63に相当する計測データを多項式近似して計測された計測結果をRMSEで評価した結果である。   In each figure of FIG. 7, the graph 7A is a result of evaluating the measurement result measured by polynomial approximation of the measurement data corresponding to the third measurement result 63 of FIG. 6 by RMSE.

図7の各図で、グラフ7Bは、図6の第二計測結果62に相当する人体の動作を考慮しないウェーブレット変換で計測された計測結果をRMSEで評価した結果である。   In each figure of FIG. 7, the graph 7B is the result of RMSE evaluating the measurement result measured by the wavelet transform that does not take into account the human motion corresponding to the second measurement result 62 of FIG.

図7の各図で、グラフ7Cは、図6の第一計測結果61に相当する図1の情報処理システム1で計測された計測結果をRMSEで評価した結果である。   In each diagram of FIG. 7, a graph 7 </ b> C is a result of evaluating the measurement result measured by the information processing system 1 of FIG. 1 corresponding to the first measurement result 61 of FIG. 6 by RMSE.

図7より、図1の情報処理システム1で計測された計測結果は、他の計測方法と比較して被験者が動作がある場合でもRMSEが低い値となる。図6の第二計測結果62、および図6の第三計測結果63など他の計測方法は、計測の際、心拍に似た被験者の動作があった場合、被験者の動作がノイズとなり、心拍数の計測の精度が悪くなる場合があった。   From FIG. 7, the measurement result measured by the information processing system 1 in FIG. 1 has a low RMSE value even when the subject is moving compared to other measurement methods. In other measurement methods such as the second measurement result 62 in FIG. 6 and the third measurement result 63 in FIG. 6, if there is an action of the subject similar to the heartbeat during the measurement, the action of the subject becomes noise, and the heart rate In some cases, the accuracy of the measurement deteriorated.

図8は、本発明の計測に係る被験者の動作の影響の一例を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the influence of the motion of the subject related to the measurement of the present invention.

図8(a)は、被験者の動作が少ない状態における計測データの一例を示す図である。   Fig.8 (a) is a figure which shows an example of the measurement data in a state with a little test subject's motion.

図8(b)は、図8(a)の計測データを図6の第二計測結果62と同様のウェーブレット変換した結果の一例を示す図である。   FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a result of wavelet transform similar to the second measurement result 62 of FIG. 6 for the measurement data of FIG.

図8(c)は、被験者の動作がある状態における計測データの一例を示す図である。   FIG.8 (c) is a figure which shows an example of the measurement data in a state with a test subject's motion.

図8(d)は、図8(c)の計測データを図6の第二計測結果62と同様のウェーブレット変換した結果の一例を示す図である。   FIG. 8D is a diagram showing an example of the result of wavelet transform similar to the second measurement result 62 of FIG. 6 on the measurement data of FIG.

図8(b)で示すように、被験者の動作が少ない場合、PC10は、図6の第二計測結果62と同様のウェーブレット変換で心拍のピーク8を検出する。図8(b)の心拍のピーク8に対して、図8(d)で図示するように図8(b)の心拍のピーク8に相当する場合であってもピークを被験者の動作の影響のため検出することが難しい。   As shown in FIG. 8B, when the subject's movement is small, the PC 10 detects the heartbeat peak 8 by the same wavelet transform as the second measurement result 62 of FIG. 8B, even if it corresponds to the heartbeat peak 8 in FIG. 8B, as shown in FIG. 8D, the peak is affected by the influence of the subject's movement. Therefore, it is difficult to detect.

図1の情報処理システム1で計測された計測結果、すなわち基準データに基づいて決定したSFに基づくウェーブレット変換による心拍の計測は、被験者の動作がある図8(c)のような場合であっても図5で説明したように心拍のピーク8を精度良く検出できる。   The measurement result measured by the information processing system 1 in FIG. 1, that is, the measurement of the heart rate by wavelet transform based on the SF determined based on the reference data is the case as shown in FIG. As described with reference to FIG. 5, the peak 8 of the heartbeat can be detected with high accuracy.

図1の情報処理システム1で計測された計測結果は、心拍数の計測において被験者の動作の影響を少なくすることができる。よって、PC10は、体動が少ない状態で取得された計測データ4に基づいて決定したSFで計測データをウェーブレット変換することによって、精度良く心拍数を算出することができる。   The measurement result measured by the information processing system 1 in FIG. 1 can reduce the influence of the subject's movement in the heart rate measurement. Therefore, the PC 10 can calculate the heart rate with high accuracy by performing wavelet transform on the measurement data with the SF determined based on the measurement data 4 acquired with little body movement.

なお、人体の動きは、心拍数に限られない。人体の動きは、例えば被験者の所定の動作でもよい。事前学習の処理で、PC10は、心拍に代えて所定の動作についてSFを決定する。すなわち、被験者の所定の動作を計測する場合、基準データを心拍のデータに代えて被験者の所定の動作のデータとする。PC10は、所定の動作について決定されたSFに基づいて計測データをウェーブレット変換することによって被験者が所定の動作が行ったタイミングを検出することができる。   The movement of the human body is not limited to the heart rate. The movement of the human body may be a predetermined movement of the subject, for example. In the pre-learning process, the PC 10 determines SF for a predetermined operation instead of the heartbeat. That is, when measuring a predetermined motion of the subject, the reference data is used as data of the predetermined motion of the subject instead of the heart rate data. The PC 10 can detect the timing at which the subject has performed the predetermined operation by wavelet transforming the measurement data based on the SF determined for the predetermined operation.

<全体処理>
図9は、本発明の計測に係る情報処理システムによる全体処理の一例を説明するシーケンス図である。
<Overall processing>
FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an example of overall processing by the information processing system according to the measurement of the present invention.

ステップS0901乃至ステップS0904の処理は、事前学習の処理である。事前学習の処理は、基準データに基づいてSFを決定するための処理である。   The processes in steps S0901 to S0904 are prior learning processes. The pre-learning process is a process for determining SF based on the reference data.

ステップS0901では、ドップラーレーダ12は、図2の被験者2の動作が少ない状態で基準データを生成する処理を行う。   In step S0901, the Doppler radar 12 performs processing for generating reference data in a state where the movement of the subject 2 in FIG. 2 is small.

ステップS0902では、PC10は、受信電力を計測する処理を行う。すなわち、PC10は、S0901でドップラーレーダ12が生成した基準データを取得する処理を行う。   In step S0902, the PC 10 performs processing for measuring received power. That is, the PC 10 performs processing for acquiring the reference data generated by the Doppler radar 12 in S0901.

ステップS0903では、PC10は、ステップS0902で取得した計測データに対してウェーブレット変換を行う。   In step S0903, the PC 10 performs wavelet transform on the measurement data acquired in step S0902.

ステップS0904では、PC10は、SFを決定する処理を行う。SFを決定する処理の詳細は、後述する。   In step S0904, the PC 10 performs processing for determining SF. Details of the process for determining the SF will be described later.

ステップS0905乃至ステップS0909の処理は、心拍数を計測するための処理である。心拍数は、事前学習の処理で決定したSFに基づいて計測データをウェーブレット変換する処理である。   The processes in steps S0905 to S0909 are processes for measuring the heart rate. The heart rate is a process of wavelet transforming measurement data based on the SF determined in the prior learning process.

ステップS0905では、ドップラーレーダ12は、体動を計測し、計測データを生成する処理を行う。   In step S0905, the Doppler radar 12 performs a process of measuring body movement and generating measurement data.

ステップS0906では、PC10は、受信電力を計測する処理を行う。すなわち、PC10は、ステップS0905でドップラーレーダ12が生成した計測データ4を取得する処理を行う。   In step S0906, the PC 10 performs processing for measuring received power. That is, the PC 10 performs processing for acquiring the measurement data 4 generated by the Doppler radar 12 in step S0905.

ステップS0907では、PC10は、ステップS0906で取得した計測データ4をステップS0901乃至ステップS0904の処理の事前学習処理で決定したSFに基づいてウェーブレット変換する処理を行う。ステップS0907の処理で、PC10は、図5に説明したデータを生成する。   In step S0907, the PC 10 performs a wavelet transform process on the measurement data 4 acquired in step S0906 based on the SF determined in the pre-learning process of steps S0901 to S0904. In the process of step S0907, the PC 10 generates the data described in FIG.

ステップS0908では、PC10は、ステップS0907のSFに基づくウェーブレット変換で生成されたデータにおいて頂点を検出する処理を行う。ステップS0908の処理結果は、例えば図5の頂点P1、頂点P2、および頂点P3のようにピークを検出する場合である。   In step S0908, the PC 10 performs processing for detecting vertices in the data generated by the wavelet transform based on the SF in step S0907. The processing result of step S0908 is a case where peaks are detected, for example, as vertex P1, vertex P2, and vertex P3 in FIG.

ステップS0909では、PC10は、心拍数の計算を行う。ステップS0909では、PC10は、ステップS0908で検出された頂点に基づいてピーク間隔から心拍数を計算する。   In step S0909, the PC 10 calculates a heart rate. In step S0909, the PC 10 calculates the heart rate from the peak interval based on the vertices detected in step S0908.

<PCによる処理>
図10は、本発明の計測に係るPCによる全体処理の一例を説明するフローチャートである。
<Processing by PC>
FIG. 10 is a flowchart for explaining an example of the entire processing by the PC according to the measurement of the present invention.

ステップS1001乃至ステップS1003の処理は、事前学習の処理である。   The processes in steps S1001 to S1003 are pre-learning processes.

ステップS1001では、PC10は、基準データを取得する処理を行う。ステップS1001の処理は、図9のステップS0902の処理に相当する。   In step S1001, the PC 10 performs processing for acquiring reference data. The process of step S1001 corresponds to the process of step S0902 of FIG.

ステップS1002では、PC10は、ウェーブレット変換処理を行う。ステップS1002の処理は、図9のステップS0903の処理に相当する。   In step S1002, the PC 10 performs wavelet transform processing. The process in step S1002 corresponds to the process in step S0903 in FIG.

ステップS1003では、PC10は、SFの選定処理を行う。ステップS1003の処理は、図9のステップS0904の処理に相当する。   In step S1003, the PC 10 performs SF selection processing. The process of step S1003 corresponds to the process of step S0904 in FIG.

図11は、本発明の計測に係るPCによるSFの選定処理の一例を説明する図である。   FIG. 11 is a diagram for explaining an example of SF selection processing by the PC according to the measurement of the present invention.

図11(a)は、本発明の計測に係るPCによるSFの選定処理の一例を説明するフローチャートである。図11(a)で説明する処理は、図10のステップS1003の処理の一例である。   FIG. 11A is a flowchart for explaining an example of SF selection processing by the PC according to the measurement of the present invention. The process described in FIG. 11A is an example of the process in step S1003 in FIG.

ステップS1101では、PC10は、各SFにおけるウェーブレット係数のピーク数をカウントする処理を行う。   In step S1101, the PC 10 performs a process of counting the number of wavelet coefficient peaks in each SF.

ステップS1102では、PC10は、例えばピーク数が最も「安定」、かつ、最小のSFに決定する処理を行う。   In step S1102, the PC 10 performs a process of determining, for example, the peak number “stable” and the smallest SF.

図11(b)は、本発明の計測に係るPCによるSFの選定処理の一例を説明する図である。   FIG. 11B is a diagram for explaining an example of SF selection processing by the PC according to the measurement of the present invention.

ステップS1101の処理は、図11(b)のデータを生成する処理である。図示するように、各SFにおけるウェーブレット係数のピーク数をカウントすることによって、ピーク数が同一となる「安定」した値が計算される。   The process in step S1101 is a process for generating the data in FIG. As shown in the figure, by counting the number of wavelet coefficient peaks in each SF, a “stable” value with the same number of peaks is calculated.

ステップS1101の処理によって、計算された「安定」した値から、例えばSFが最も最小となる値をSFと決定する。   From the calculated “stable” value by the processing in step S1101, for example, the value with the smallest SF is determined as the SF.

なお、実施形態は、SFのピーク数が最も「安定」、かつ、最小のSFに決定する場合に限られない。例えばSFは、平均値によって算出されてもよい。   The embodiment is not limited to the case where the number of SF peaks is determined to be the most “stable” and the smallest SF. For example, SF may be calculated by an average value.

ステップS1004では、PC10は、計測データを取得する処理を行う。ステップS1004の処理は、図9のステップS0906の処理に相当する。   In step S1004, the PC 10 performs processing for acquiring measurement data. The process of step S1004 corresponds to the process of step S0906 in FIG.

ステップS1005では、PC10は、事前学習の処理で決定したSFに基づいてウェーブレット変換処理を行う。ステップS1005の処理は、図9のステップS0907の処理に相当する。   In step S1005, the PC 10 performs wavelet transform processing based on the SF determined in the prior learning processing. The process of step S1005 corresponds to the process of step S0907 in FIG.

ステップS1006では、頂点を検出する処理を行う。ステップS1006の処理は、図9のステップS0908の処理に相当する。   In step S1006, processing for detecting a vertex is performed. The process of step S1006 corresponds to the process of step S0908 of FIG.

ステップS1007では、心拍数を計算する処理を行う。ステップS1007の処理は、図9のステップS0909の処理に相当する。   In step S1007, a process for calculating a heart rate is performed. The process of step S1007 corresponds to the process of step S0909 of FIG.

なお、ステップS0901乃至ステップS0904の処理である事前学習の処理は、被験者の腕などの動作が少ない場合に取得した基準データに基づくことが望ましい。   Note that the pre-learning process, which is the process of steps S0901 to S0904, is preferably based on reference data acquired when there are few movements of the subject's arms and the like.

図12は、本発明の計測に係る基準データの取得における評価結果の一例を説明する図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an evaluation result in obtaining reference data related to measurement according to the present invention.

図12(a)は、本発明の計測に係る基準データの取得における被験者の動作に係る評価結果の一例を説明する図である。   Fig.12 (a) is a figure explaining an example of the evaluation result which concerns on a test subject's action in acquisition of the reference data concerning measurement of the present invention.

図示するように、SFは、被験者が腕の動作などが少ない安静な状態にある場合、より「安定」した状態になりやすい。したがって、基準データは、「安定」しやすい状態でSFを決定するために、被験者の動作が少ない場合に計測するが望ましい。   As shown in the figure, the SF is more likely to be in a “stable” state when the subject is in a resting state with little arm movement or the like. Therefore, it is desirable to measure the reference data when the subject's movement is small in order to determine the SF in a state of being easily “stable”.

図12(b)は、本発明の計測に係る基準データの取得における被験者との距離に係る評価結果の一例を説明する図である。   FIG. 12B is a diagram illustrating an example of an evaluation result related to the distance to the subject in the acquisition of the reference data according to the measurement of the present invention.

図示するように、SFは、被験者との距離が1メートル、および2メートルの場合でも「安定」した状態である。したがって、基準データは、距離によらずアンプなど各種パラメータの設定を変更することなく、共通の設定による事前学習の処理によって取得できる。   As shown in the figure, the SF is in a “stable” state even when the distance to the subject is 1 meter and 2 meters. Therefore, the reference data can be acquired by a pre-learning process using a common setting without changing the setting of various parameters such as an amplifier regardless of the distance.

PC10は、ドップラーレーダ12から取得した基準データによって、事前学習の処理でSFを決定する。事前学習の処理は、心拍以外のノイズが少ない状態で計測されたデータで行うため、ウェーブレット変換において心拍を精度良く検出できるSFを決定することができる。PC10は、基準データを用いるため、心拍など計測の対象となる人体の動きをウェーブレット変換する際、ノイズなどがあった場合でも心拍のピークを精度良く検出できる。心拍のピークが精度良く検出できることによって、PC10は、心拍のピークに基づいて計算される心拍数を精度良く計算できる。   The PC 10 determines the SF in the pre-learning process based on the reference data acquired from the Doppler radar 12. Since the pre-learning process is performed using data measured in a state where there is little noise other than the heartbeat, it is possible to determine an SF that can accurately detect the heartbeat in the wavelet transform. Since the PC 10 uses the reference data, it can accurately detect the heartbeat peak even when there is noise or the like when wavelet transforming the motion of the human body to be measured such as a heartbeat. Since the heartbeat peak can be detected with high accuracy, the PC 10 can accurately calculate the heart rate calculated based on the heartbeat peak.

したがって、PC10は、ドップラーレーダ12から取得した計測データ4に対して、事前学習の処理で決定したSFに基づいてウェーブレット変換処理を行うことによって心拍などの計測の精度を良くできる。   Therefore, the PC 10 can improve the accuracy of measurement such as heartbeat by performing wavelet transform processing on the measurement data 4 acquired from the Doppler radar 12 based on the SF determined by the prior learning processing.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Can be changed.

1 情報処理システム
10 PC
10H1 CPU
10H2 記憶装置
10H3 入力装置
10H4 出力装置
10H5 入力I/F
10H6 バス
11 アンプ
12 ドップラーレーダ
12S ソース
12Tx 発信器
12Rx 受信器
12LNA 調整器
12M ミキサー
13 フィルタ
2 被験者
3A マザーウェーブレットレット
3B 縮小されたマザーウェーブレット
3C 拡大されたマザーウェーブレット
4 計測データ
5 解析図
6 評価結果図
61 第一計測結果
62 第二計測結果
63 第三計測結果
64 第四計測結果
71 第一RMSE計算結果
72 第二RMSE計算結果
73 第三RMSE計算結果
74 第四RMSE計算結果
7A グラフ
7B グラフ
7C グラフ
8 心拍のピーク
1 Information processing system 10 PC
10H1 CPU
10H2 Storage device 10H3 Input device 10H4 Output device 10H5 Input I / F
10H6 Bus 11 Amplifier 12 Doppler radar 12S Source 12Tx Transmitter 12Rx Receiver 12LNA Adjuster 12M Mixer 13 Filter 2 Subject 3A Mother wavelet 3B Reduced mother wavelet 3C Expanded mother wavelet 4 Measurement data 5 Analysis diagram 6 Evaluation result diagram 61 1st measurement result 62 2nd measurement result 63 3rd measurement result 64 4th measurement result 71 1st RMSE calculation result 72 2nd RMSE calculation result 73 3rd RMSE calculation result 74 4th RMSE calculation result 7A Graph 7B Graph 7C Graph 8 Heartbeat peak

Claims (9)

人体の動きの計測を行う計測装置と接続する情報処理装置であって、
前記計測装置から計測データを取得する取得手段と、
計測の対象となる被験者が安静状態で前記人体の動きを計測したデータである基準データを記憶する記憶手段と、
前記基準データに基づいてスケールファクタを決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定されたスケールファクタに基づいて前記計測データをウェーブレット変換して前記人体の動きを計測する情報処理装置。
An information processing device connected to a measurement device that measures the movement of a human body,
Obtaining means for obtaining measurement data from the measurement device;
Storage means for storing reference data, which is data obtained by measuring the movement of the human body while the subject to be measured is at rest;
Determining means for determining a scale factor based on the reference data;
An information processing apparatus that measures the movement of the human body by wavelet transforming the measurement data based on the scale factor determined by the determination unit.
前記人体の動きは、心拍数である請求項1に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the movement of the human body is a heart rate. 前記人体の動きは、被験者の体の動きである請求項1に記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, wherein the movement of the human body is a movement of a subject's body. 前記計測データをフィルタリングして0Hzより大きく、かつ、10Hz以下の周波数の計測データを取り出すフィルタ手段を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の情報処理装置。   The information processing apparatus according to claim 1, further comprising a filter unit that filters the measurement data and extracts measurement data having a frequency greater than 0 Hz and less than or equal to 10 Hz. 人体の動きの計測を行う計測装置と接続する情報処理装置に行わせる情報処理方法であって、
前記情報処理装置に、
前記計測装置から計測データを取得させる取得手順と、
計測の対象となる被験者が安静状態で前記人体の動きを計測したデータである基準データを記憶させる記憶手順と、
前記基準データに基づいてスケールファクタを決定させる決定手順と、
前記決定手順で決定されたスケールファクタに基づいて前記計測データをウェーブレット変換して前記人体の動きを計測させる情報処理方法。
An information processing method to be performed by an information processing device connected to a measurement device that measures the movement of a human body,
In the information processing apparatus,
An acquisition procedure for acquiring measurement data from the measurement device;
A storage procedure for storing reference data, which is data obtained by measuring the movement of the human body in a state where the subject to be measured is at rest,
A determination procedure for determining a scale factor based on the reference data;
An information processing method for measuring the movement of the human body by wavelet transforming the measurement data based on the scale factor determined in the determination procedure.
人体の動きの計測を行う計測装置と接続する情報処理装置に実行させるプログラムであって、
前記情報処理装置に、
前記計測装置から計測データを取得させる取得手順と、
計測の対象となる被験者が安静状態で前記人体の動きを計測したデータである基準データを記憶させる記憶手順と、
前記基準データに基づいてスケールファクタを決定させる決定手順と、
前記決定手順で決定されたスケールファクタに基づいて前記計測データをウェーブレット変換して前記人体の動きを計測することを実行させるためのプログラム。
A program to be executed by an information processing device connected to a measurement device that measures the movement of a human body,
In the information processing apparatus,
An acquisition procedure for acquiring measurement data from the measurement device;
A storage procedure for storing reference data, which is data obtained by measuring the movement of the human body in a state where the subject to be measured is at rest,
A determination procedure for determining a scale factor based on the reference data;
A program for executing measurement of the movement of the human body by wavelet transforming the measurement data based on the scale factor determined in the determination procedure.
1以上のコンピュータを有し、人体の動きの計測を行う計測装置と接続する情報処理システムであって、
前記計測装置から計測データを取得する取得手段と、
計測の対象となる被験者が安静状態で前記人体の動きを計測したデータである基準データを記憶する記憶手段と、
前記基準データに基づいてスケールファクタを決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定されたスケールファクタに基づいて前記計測データをウェーブレット変換して前記人体の動きを計測する情報処理システム。
An information processing system having one or more computers and connected to a measuring device that measures the movement of a human body,
Obtaining means for obtaining measurement data from the measurement device;
Storage means for storing reference data, which is data obtained by measuring the movement of the human body while the subject to be measured is at rest;
Determining means for determining a scale factor based on the reference data;
An information processing system for measuring the movement of the human body by wavelet transforming the measurement data based on the scale factor determined by the determination means.
人体の動きの計測を行う計測装置と、情報処理装置と、を有する情報処理システムであって、
前記計測装置は、
前記人体の動きに係る計測データを生成する生成手段を有し、
前記情報処理装置は、
前記計測装置から計測データを取得する取得手段と、
計測の対象となる被験者が安静状態で前記人体の動きを計測したデータである基準データを記憶する記憶手段と、
前記基準データに基づいてスケールファクタを決定する決定手段と、
前記決定手段によって決定されたスケールファクタに基づいて前記計測データをウェーブレット変換して前記人体の動きを計測する情報処理システム。
An information processing system having a measurement device that measures the movement of a human body and an information processing device,
The measuring device is
Generating means for generating measurement data relating to the movement of the human body;
The information processing apparatus includes:
Obtaining means for obtaining measurement data from the measurement device;
Storage means for storing reference data, which is data obtained by measuring the movement of the human body while the subject to be measured is at rest;
Determining means for determining a scale factor based on the reference data;
An information processing system for measuring the movement of the human body by wavelet transforming the measurement data based on the scale factor determined by the determination means.
人体の動きの計測を行う計測装置と、情報処理装置に実行させるプログラムと、を有する情報処理システムであって、
前記計測装置は、
前記人体の動きに係る計測データを生成する生成手段を有し、
前記情報処理装置に、
前記計測装置から計測データを取得させる取得手順と、
計測の対象となる被験者が安静状態で前記人体の動きを計測したデータである基準データを記憶させる記憶手順と、
前記基準データに基づいてスケールファクタを決定させる決定手順と、
前記決定手順で決定されたスケールファクタに基づいて前記計測データをウェーブレット変換して前記人体の動きを計測することを実行させるためのプログラムを有する情報処理システム。
An information processing system having a measurement device that measures the movement of a human body and a program that is executed by the information processing device,
The measuring device is
Generating means for generating measurement data relating to the movement of the human body;
In the information processing apparatus,
An acquisition procedure for acquiring measurement data from the measurement device;
A storage procedure for storing reference data, which is data obtained by measuring the movement of the human body in a state where the subject to be measured is at rest,
A determination procedure for determining a scale factor based on the reference data;
An information processing system having a program for causing the measurement data to be wavelet transformed based on the scale factor determined in the determination procedure to measure the movement of the human body.
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