JP6943365B2 - 情報処理装置、情報処理システム、計測装置、計測システム、情報処理方法及びプログラム - Google Patents
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Description
<全体構成例>
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。
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。
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。例えば、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。なお、PC10が有する各ハードウェアは、バス(Bus)10H6で接続され、各ハードウェアの間では、バス10H6を介して、データ等が相互に送受信される。
PC10は、アンプ11(図1参照)を介して、ドップラーレーダ12から取得されるデータに対してウェーブレット変換を行う。
上記(8)式では、「a」は、0より大きい値であり、図4で説明するSFである。また、上記(8)式では、「τ」は、時間遅延である。さらに、(8)式では、関数hは、インパルス応答である。さらにまた、上記(8)式では、「*」は、複素共役を示す。
図6は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。図示する処理では、PCが計測データを取得し、上記のウェーブレット変換及びマザーウェーブレットに基づく処理に代えて、多項式近似処理を行う例を説明する。
図9に示す処理を行い、情報処理装置によって、心拍を計測した実験結果を以下に示す。
上記(10)式において計算される値は、値が小さいほど、心電計(electrocardiograph、以下「ECG」という。)に近い計測ができていることを示す。このようなRMSEの平均によって、各比較例と、本発明の実施形態に係る実験結果とを比較すると、図示する例では、本発明の実施形態に係る実験結果は、RMSEの平均が、被験者全体の平均で「約40msec」精度がよいことが分かる。特に、実際のRRIの変動が小さい場合に、RMSEがよい。
図17は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の機能構成の一例を説明する機能ブロック図である。図示するように、PC10は、第1取得部F101と、推定部F102と、第2取得部F103と、特定部F104とを含む。
第2実施形態は、例えば、第1実施形態と同様の全体構成及びハードウェアを用いて実現される。したがって、以下の説明では、全体構成及びハードウェアは、第1実施形態と同様の例とし、詳細な説明は、省略する。第2実施形態は、第1実施形態と比較すると、全体処理が異なる。
図18は、本発明の第2実施形態の一実施形態に係る情報処理装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。なお、第1実施形態と同様の処理には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明する。具体的には、第1実施形態と比較すると、ステップS21及びステップS22等が行われる点が異なる。
上記(11)式の例では、探索範囲は、平均に対して「2σ」、すなわち、「95.45%」の確率でピークが存在する範囲である。なお、計測対象が心拍である場合には、「2σ」が望ましい。心拍の場合には、確率密度関数に基づいて、「σ」が「50msec乃至60msec」程度になる場合がある。そのため、例えば、「3σ」のように、「2σ」より大きい探索範囲とすると、探索範囲に、次のピークが含まれる場合がある。したがって、探索範囲は、「2σ」のように、次のピークが含まれない範囲であるのが望ましい。次に、PCは、時刻「t」において、ピークが存在する確率を算出する。以下、RRIの確率を下記(12)式のように示す。
図18に示す処理で心拍を計測した実験結果を以下に示す。なお、以下に示す実験結果は、条件及び設定等の実験緒元は、第1実施形態と同様の図15に示す通りであり、この実験緒元による実験結果である。
図22は、本発明の第2実施形態の一実施形態に係る情報処理装置の機能構成の一例を説明する機能ブロック図である。図示するように、PC10は、第1取得部F201と、記憶部F202と、第2取得部F203と、計測部F204と、特定部F205とを含む。
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
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
BRRI 基準RRI
Claims (16)
- 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、
前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得部と、
前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を推定する推定部と、
前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得部と、
前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定部と
を含む情報処理装置。 - 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、
前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得部と、
前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔の種類ごとに、それぞれの確率密度関数を示すデータを記憶する記憶部と、
前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得部と、
前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を計測する計測部と、
前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔によって定まる前記確率密度関数に基づく探索範囲にピークが存在するそれぞれの確率の和が最大となるピークの組み合わせを特定する特定部と
を含む情報処理装置。 - 前記確率密度関数は、正規分布である請求項2に記載の情報処理装置。
- 前記フィルタ処理は、0Hzより大きく、かつ、10Hz以下の周波数の波形を取り出す請求項1乃至3のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記第2計測データが示す波形に対して、事前学習の処理で決定したスケールファクタに基づくウェーブレット変換を行う請求項1乃至4のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 人体の動きの計測を行う計測装置と接続する1以上の情報処理装置を有する情報処理システムであって、
前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得部と、
前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を推定する推定部と、
前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得部と、
前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定部と
を含む情報処理システム。 - 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が行う情報処理方法であって、
前記情報処理装置が、前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得手順と、
前記情報処理装置が、前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を推定する推定手順と、
前記情報処理装置が、前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得手順と、
前記情報処理装置が、前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定手順と
を含む情報処理方法。 - 人体の動きの計測を行う計測装置と接続するコンピュータに情報処理方法を実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータが、前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得手順と、
前記コンピュータが、前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を推定する推定手順と、
前記コンピュータが、前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得手順と、
前記コンピュータが、前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定手順と
を実行させるためのプログラム。 - 人体の動きの計測を行う計測装置と接続する1以上の情報処理装置を有する情報処理システムであって、
前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得部と、
前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔の種類ごとに、それぞれの確率密度関数を示すデータを記憶する記憶部と、
前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得部と、
前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を計測する計測部と、
前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔によって定まる前記確率密度関数に基づく探索範囲にピークが存在するそれぞれの確率の和が最大となるピークの組み合わせを特定する特定部と
を含む情報処理システム。 - 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が行う情報処理方法であって、
前記情報処理装置が、前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得手順と、
前記情報処理装置が、前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔の種類ごとに、それぞれの確率密度関数を示すデータを記憶する記憶手順と、
前記情報処理装置が、前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得手順と、
前記情報処理装置が、前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を計測する計測手順と、
前記情報処理装置が、前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔によって定まる前記確率密度関数に基づく探索範囲にピークが存在するそれぞれの確率の和が最大となるピークの組み合わせを特定する特定手順と
を含む情報処理方法。 - 人体の動きの計測を行う計測装置と接続するコンピュータに情報処理方法を実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータが、前記計測による結果を示す第1計測データを前記計測装置から取得する第1取得手順と、
前記コンピュータが、前記第1計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔の種類ごとに、それぞれの確率密度関数を示すデータを記憶する記憶手順と、
前記コンピュータが、前記計測による結果を示す第2計測データを前記計測装置から取得する第2取得手順と、
前記コンピュータが、前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出されるピークの間隔を検出し、基準となる基準ピーク間隔を計測する計測手順と、
前記コンピュータが、前記第2計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び多前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、前記基準ピーク間隔によって定まる前記確率密度関数に基づく探索範囲にピークが存在するそれぞれの確率の和が最大となるピークの組み合わせを特定する特定手順と
を実行させるためのプログラム。 - 人体の動きの計測を行う計測装置であって、
前記計測による計測データを取得する取得部と、
前記計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、基準となる基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定部と
を含む計測装置。 - 前記特定部は、ビタビアルゴリズムを用いて前記ピークの組み合わせを特定する
請求項12に記載の計測装置。 - 人体の動きの計測を行う計測装置が行う情報処理方法であって、
前記計測装置が、前記計測による計測データを取得する取得手順と、
前記計測装置が、前記計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、基準となる基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定手順と
を含む情報処理方法。 - 人体の動きの計測を行うコンピュータに情報処理方法を実行させるためのプログラムであって、
前記コンピュータが、前記計測による計測データを取得する取得手順と、
前記コンピュータが、前記計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、基準となる基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定手順と
を実行させるためのプログラム。 - 人体の動きの計測を行う1以上の計測装置を有する計測システムであって、
前記計測による計測データを取得する取得部と、
前記計測データが示す、心拍、体動及び呼吸の成分を含む波形に対してフィルタ処理及び前記呼吸の成分を低減させる処理を行って算出される波形を用いて検出される複数のピークのうち、基準となる基準ピーク間隔と各ピーク間隔との差を計算して、前記差の和が最小となるピークの組み合わせを特定する特定部と
を含む計測システム。
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