JP7215678B2 - 生体情報測定装置、生体情報測定方法及びプログラム - Google Patents
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Description
被検体の生体内部を伝播する音波を検出する音波センサと、
前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出部と、
を備え、
前記情報検出部は、
前記音波センサで検出された音信号を二乗して得られるパワー信号を生成し、
前記パワー信号に現れる閾値以上のレベルを有する複数のピークを結ぶ折れ線又は曲線に基づいて、前記被検体の呼吸音に関する情報を検出する。
前記パワー信号に現れる前記複数のピークを補間して線でつなげることにより、前記折れ線又は前記曲線を生成する、
こととしてもよい。
前記パワー信号のピークに基づいて、前記被検体の心拍に関する情報を検出する、
こととしてもよい。
被検体の生体内部を伝播する音波を検出する音波センサと、
前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出部と、
を備え、
前記情報検出部は、
前記音信号のメル周波数ケプストラム係数を、前記被検体の呼吸音に関する情報として検出し、
次数が低い順に、1番目から6番目までの前記メル周波数ケプストラム係数の変化に基づいて、前記被検体の健康状態に関する情報を検出する。
前記音波センサで検出された音信号の波形が零レベルまたは零レベル付近の一定区間と交差する数である零交差数を、前記被検体の呼吸音に関する情報として検出する、
こととしてもよい。
前記音波センサは、耳標における耳に接する面に取り付けられている、
こととしてもよい。
こととしてもよい。
前記情報検出部は、
前記複数の被検体にそれぞれ取り付けられた前記音波センサで検出された音信号に基づいて得られた生体情報を収集して、前記被検体毎に管理する、
こととしてもよい。
こととしてもよい。
音波センサが、被検体の生体内部を伝播する音波を検出する検出ステップと、
情報処理装置が、前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出ステップと、
を含み、
前記情報検出ステップにおいて、
前記音波センサで検出された音信号を二乗して得られるパワー信号を生成し、
前記パワー信号に現れる閾値以上のレベルを有する複数のピークを結ぶ折れ線又は曲線に基づいて、前記被検体の呼吸音に関する情報を検出する。
本発明の第4の観点に係る生体情報測定方法は、
音波センサが、被検体の生体内部を伝播する音波を検出する検出ステップと、
情報処理装置が、前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出ステップと、
を含み、
前記情報検出ステップにおいて、
前記音信号のメル周波数ケプストラム係数を、前記被検体の呼吸音に関する情報として検出し、
次数が低い順に、1番目から6番目までの前記メル周波数ケプストラム係数の変化に基づいて、前記被検体の健康状態に関する情報を検出する。
コンピュータを、
音波センサで検出された被検体の体内を伝播する音信号を二乗して得られるパワー信号のピークに基づいて、前記被検体の心拍に関する情報を検出する心拍情報検出部、
前記パワー信号に現れる閾値以上のレベルを有する複数のピークを結ぶ折れ線又は曲線に基づいて、前記被検体の呼吸音に関する情報を検出する呼吸情報検出部、
として機能させる。
まず、本発明の実施の形態1について説明する。図1に示すように、生体情報測定装置1は、被検体としての豚Pの生体情報を測定するために用いられる。生体情報測定装置1は、センサ部2と、情報検出部3とを備える。
次に、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態では、零交差数及びメル周波数ケプストラム解析(例えば、ケプストラム分析又はLPC(linear Prediction Coding)メルケプストラム演算)を行って、被検体としての豚Pの生体情報を検出する。図8に示すように、本実施の形態では、情報検出部3の構成が、上記実施の形態1と異なっている。
メル周波数ケプストラム解析の詳細について説明する。本実施の形態では、抽出された一定期間の音声データのメル周波数ケプストラム係数が検出される。メル周波数ケプストラム係数は、音響特徴量として一般的に用いられる。ここで、ケプストラムとは、音のスペクトルを信号とみなして周波数変換(例えばフーリエ変換)した結果である。ケプストラムを用いれば、音のスペクトルを少ないパラメータで表現することができ、スペクトルの微細構造とスペクトル包絡を分離し易くなる。メルとは、その係数が、人間の音声知覚の特徴を考慮し算出されたものであることを示している。メルケプストラムを用いれば、人の聴覚特性に合わせて低周波数領域を細かくサンプリングすることができる。
y(n)=x(n)-px(n-1)
ここで、nは、自然数であり、サンプリング番号である。また、x(n)は判定用の音声波形データであり、x(n-1)は1つ前の音声データの値である。pはプリエンファシス係数であり、0.97を用いることが多いが、設定する値は任意である。また、y(n)がフィルタの出力である。
次に、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態では、ウェーブレット変換を行う。図15に示すように、本実施の形態では、情報検出部3の構成が、上記実施の形態1と異なっている。
Claims (12)
- 被検体の生体内部を伝播する音波を検出する音波センサと、
前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出部と、
を備え、
前記情報検出部は、
前記音波センサで検出された音信号を二乗して得られるパワー信号を生成し、
前記パワー信号に現れる閾値以上のレベルを有する複数のピークを結ぶ折れ線又は曲線に基づいて、前記被検体の呼吸音に関する情報を検出する、
生体情報測定装置。 - 前記情報検出部は、
前記パワー信号に現れる前記複数のピークを補間して線でつなげることにより、前記折れ線又は前記曲線を生成する、
請求項1に記載の生体情報測定装置。 - 前記情報検出部は、
前記パワー信号のピークに基づいて、前記被検体の心拍に関する情報を検出する、
請求項1に記載の生体情報測定装置。 - 被検体の生体内部を伝播する音波を検出する音波センサと、
前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出部と、
を備え、
前記情報検出部は、
前記音信号のメル周波数ケプストラム係数を、前記被検体の呼吸音に関する情報として検出し、
次数が低い順に、1番目から6番目までの前記メル周波数ケプストラム係数の変化に基づいて、前記被検体の健康状態に関する情報を検出する、
生体情報測定装置。 - 前記情報検出部は、
前記音波センサで検出された音信号の波形が零レベルまたは零レベル付近の一定区間と交差する数である零交差数を、前記被検体の呼吸音に関する情報として検出する、
請求項4に記載の生体情報測定装置。 - 前記被検体は、家畜であり、
前記音波センサは、耳標における耳に接する面に取り付けられている、
請求項1から5のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。 - 前記音波センサのセンサ出力は、無線通信を介して、前記情報検出部に送信される、
請求項1から6のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。 - 前記音波センサは、複数の被検体に取り付けられ、
前記情報検出部は、
前記複数の被検体にそれぞれ取り付けられた前記音波センサで検出された音信号に基づいて得られた生体情報を収集して、前記被検体毎に管理する、
請求項1から7のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。 - 前記音波センサは、ピエゾマイクである、
請求項1から8のいずれか一項に記載の生体情報測定装置。 - 音波センサが、被検体の生体内部を伝播する音波を検出する検出ステップと、
情報処理装置が、前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出ステップと、
を含み、
前記情報検出ステップにおいて、
前記音波センサで検出された音信号を二乗して得られるパワー信号を生成し、
前記パワー信号に現れる閾値以上のレベルを有する複数のピークを結ぶ折れ線又は曲線に基づいて、前記被検体の呼吸音に関する情報を検出する、
生体情報測定方法。 - 音波センサが、被検体の生体内部を伝播する音波を検出する検出ステップと、
情報処理装置が、前記音波センサで検出された音信号に基づいて、前記被検体の呼吸音又は心拍に関する情報を検出する情報検出ステップと、
を含み、
前記情報検出ステップにおいて、
前記音信号のメル周波数ケプストラム係数を、前記被検体の呼吸音に関する情報として検出し、
次数が低い順に、1番目から6番目までの前記メル周波数ケプストラム係数の変化に基づいて、前記被検体の健康状態に関する情報を検出する、
生体情報測定方法。 - コンピュータを、
音波センサで検出された被検体の体内を伝播する音信号を二乗して得られるパワー信号のピークに基づいて、前記被検体の心拍に関する情報を検出する心拍情報検出部、
前記パワー信号に現れる閾値以上のレベルを有する複数のピークを結ぶ折れ線又は曲線に基づいて、前記被検体の呼吸音に関する情報を検出する呼吸情報検出部、
として機能させるプログラム。
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