JP2010284391A - 脳波処理装置、脳波処理方法、およびプログラム - Google Patents
脳波処理装置、脳波処理方法、およびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】1以上の脳波情報を取得する脳波情報取得部と、現在波形数を用いて、1以上の脳波情報から推定され得る遅れ時間を取得する遅れ時間推定部と、遅れ時間を用いて推定される1以上の波形を取得する波形推定部と、遅れ時間および1以上の波形を用いて1以上の各チャンネルの脳波に対する残差の分布を取得し、分布を用いて現在波形数の確からしさを評価する現在波形数評価部と、現在波形数が確からしくないとの評価である場合現在波形数をインクリメントして、新たな現在波形数を取得し、遅れ時間推定部、波形推定部、および現在波形数評価部の処理を繰り返し、現在波形数が確からしいとの評価である場合遅れ時間と波形等を出力する出力部を具備する脳波処理装置により、一般的な脳波測定の手法を提供できる。
【選択図】図2
Description
また、出力部107は、波形(Sl (ch)(ω))や波形(Sr (ch)(ω))を、学習データ格納手段1091に蓄積する。
つまり、加算平均法などの従来の波形推定手法は、波形が1つ存在する場合には正しい推定結果が得られるが、2つ以上存在する場合には間違った推定結果が得られるというように、波形数に関して制約があり、使用できる場面が限られていた。そして、波形数が3つ以上の場合に使用可能な手法は、これまで存在しなかった。また、一般に、波形数は未知である。本実施の形態によれば、波形数が未知の一般的な場面において、たとえ波形が3つ以上存在していても、存在する全ての波形を推定することができる。この点において、本実施の形態は、従来手法よりも一般的で汎用性の高い波形推定手法と言える。
また、本実施の形態において、上述した数式1から数式12の情報は、通常、図示しない記憶媒体(脳波処理装置1の各構成要素が保持している記憶媒体でも良い)に記憶されており、脳波処理装置1の各構成要素が記憶媒体から必要な数式の情報を読み出して、演算を実行することは言うまでもない。
100 初期波形数格納部
101 脳波取得部
102 脳波情報取得部
103 遅れ時間推定部
104 波形推定部
105 現在波形数評価部
106 制御部
107 出力部
108 特徴量取得部
109 意図決定部
110 意図出力部
1091 学習データ格納手段
1092 意図取得手段
Claims (8)
- 初期の波形の数である初期波形数を格納している初期波形数格納部と、
1以上の脳波に関する情報である脳波情報(Y(ch)(ω))を取得する脳波情報取得部と、
前記初期波形数を現在波形数として、当該現在波形数を用いて、前記1以上の脳波情報から推定され得る遅れ時間(τ)を取得する遅れ時間推定部と、
前記遅れ時間推定部が取得した遅れ時間(τ)を用いて、推定される1以上の波形を取得する波形推定部と、
前記遅れ時間推定部が取得した遅れ時間(τ)および前記波形推定部が取得した1以上の波形を用いて、取得された1以上の各チャンネルの脳波(Y(ch)(ω))に対する残差の分布を取得し、当該分布を用いて、現在波形数の確からしさを評価する現在波形数評価部と、
前記現在波形数評価部の評価結果が、現在波形数が確からしくないとの評価である場合、現在波形数をインクリメントして、新たな現在波形数を取得し、前記遅れ時間推定部に、当該新たな現在波形数を用いて、前記脳波情報から推定され得る新たな遅れ時間(τ)を取得するように指示し、前記波形推定部に、当該新たな遅れ時間(τ)を用いて、推定される波形を取得するように指示し、前記現在波形数評価部に、新たな現在波形数の確からしさを評価するように指示する制御部と、
前記現在波形数評価部の評価結果が、現在波形数が確からしいとの評価である場合、前記遅れ時間推定部が最後に取得した遅れ時間(τ)と、前記波形推定部が最後に取得した波形(Y(ch)(ω))と、前記新たな現在波形数のうち、1以上の情報を出力する出力部とを具備する脳波処理装置。 - 1以上のチャンネルの脳波(yn (ch)(t))を取得する脳波取得部をさらに具備し、
前記脳波情報取得部は、
前記脳波取得部が取得した1以上のチャンネルの各脳波を離散フーリエ変換し、1以上の脳波情報(Y(ch)(ω))を取得する請求項1記載の脳波処理装置。 - 前記脳波情報(Y(ch)(ω))は、数式13であり、
前記遅れ時間推定部は、数式14により、遅れ時間(τハット(^))を取得し、
前記波形推定部は、数式15により、波形(S(ハット)(ch)(ω))を取得する請求項1または請求項2記載の脳波処理装置。
- 前記現在波形数評価部は、
コルモゴロフ−スミルノフ検定により、前記現在波形数の確からしさを評価する請求項1から請求項3いずれか記載の脳波処理装置。 - 前記出力部が出力した遅れ時間(τ)、波形、新たな現在波形数のうちの1以上の情報から1以上の特徴量を取得する特徴量取得部と、
前記特徴量取得部が取得した1以上の特徴量を用いて、脳波の発生主であるユーザの意図を決定する意図決定部と、
前記意図を出力する意図出力部とをさらに具備する請求項1から請求項4いずれか記載の脳波処理装置。 - 前記意図決定部は、
1以上の特徴量と意図の組である学習データを1以上格納し得る学習データ格納手段と、
前記1以上の学習データに、前記特徴量取得部が取得した1以上の特徴量を適用して、線形判別法によって意図を決定する意図取得手段とを具備する請求項5記載の脳波処理装置。 - 脳波情報取得部、遅れ時間推定部、波形推定部、現在波形数評価部、制御部、および出力部とを用いて実現される脳波処理方法であって、
前記脳波情報取得部により、1以上の脳波に関する情報である脳波情報(Y(ch)(ω))を取得する脳波情報取得ステップと、
前記遅れ時間推定部により、記憶媒体に格納されている初期波形数を現在波形数として、当該現在波形数を用いて、前記1以上の脳波情報から推定され得る遅れ時間(τ)を取得する遅れ時間推定ステップと、
前記波形推定部により、前記遅れ時間推定ステップで取得された遅れ時間(τ)を用いて、推定される1以上の波形を取得する波形推定ステップと、
前記現在波形数評価部により、前記遅れ時間推定ステップで取得された遅れ時間(τ)および前記波形推定ステップで取得された1以上の波形を用いて、取得された1以上の各チャンネルの脳波(Y(ch)(ω))に対する残差の分布を取得し、当該分布を用いて、現在波形数の確からしさを評価する現在波形数評価ステップと、
前記により、前記現在波形数評価ステップにおける評価結果が、現在波形数が確からしくないとの評価である場合、現在波形数をインクリメントして、新たな現在波形数を取得し、前記遅れ時間推定ステップに、当該新たな現在波形数を用いて、前記脳波情報から推定され得る新たな遅れ時間(τ)を取得するように指示し、前記波形推定ステップに、当該新たな遅れ時間(τ)を用いて、推定される波形を取得するように指示し、前記現在波形数評価ステップに、新たな現在波形数の確からしさを評価するように指示する制御ステップと、
前記出力部により、前記現在波形数評価ステップにおける評価結果が、現在波形数が確からしいとの評価である場合、前記遅れ時間推定ステップで最後に取得された遅れ時間(τ)と、前記波形推定ステップで最後に取得された波形(Y(ch)(ω))と、前記新たな現在波形数とを出力する出力ステップとを具備する脳波処理方法。 - コンピュータを、
1以上の脳波に関する情報である脳波情報(Y(ch)(ω))を取得する脳波情報取得部と、
記憶媒体に格納されている初期波形数を現在波形数として、当該現在波形数を用いて、前記1以上の脳波情報から推定され得る遅れ時間(τ)を取得する遅れ時間推定部と、
前記遅れ時間推定部が取得した遅れ時間(τ)を用いて、推定される1以上の波形を取得する波形推定部と、
前記遅れ時間推定部が取得した遅れ時間(τ)および前記波形推定部が取得した1以上の波形を用いて、取得された1以上の各チャンネルの脳波(Y(ch)(ω))に対する残差の分布を取得し、当該分布を用いて、現在波形数の確からしさを評価する現在波形数評価部と、
前記現在波形数評価部の評価結果が、現在波形数が確からしくないとの評価である場合、現在波形数をインクリメントして、新たな現在波形数を取得し、前記遅れ時間推定部に、当該新たな現在波形数を用いて、前記脳波情報から推定され得る新たな遅れ時間(τ)を取得するように指示し、前記波形推定部に、当該新たな遅れ時間(τ)を用いて、推定される波形を取得するように指示し、前記現在波形数評価部に、新たな現在波形数の確からしさを評価するように指示する制御部と、
前記現在波形数評価部の評価結果が、現在波形数が確からしいとの評価である場合、前記遅れ時間推定部が最後に取得した遅れ時間(τ)と、前記波形推定部が最後に取得した波形(Y(ch)(ω))と、前記新たな現在波形数とを出力する出力部として機能させるためのプログラム。
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