JP7037644B2 - データ解析装置 - Google Patents

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Description

本開示は、データ解析装置に関する。
脈波を測定する装置において、測定部位の動作等によって生じるノイズの影響を減らす技術が、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1の技術では、複数の受光素子から出力される測定信号に対して独立成分分析を行うことで、各測定信号を複数の成分に分離した場合の各成分の重み付け係数を算出する。当該技術では、更に、算出した重み付け係数のばらつきを成分毎に算出し、算出したばらつきが最も小さい成分を特定し、特定した成分に基づいて脈波を示す脈波情報を生成する。
特開2013-176535号公報(2013年9月9日公開)
しかしながら、特許文献1の技術は、複数の測定信号のそれぞれについて、その一部を抽出した測定信号に基づいて脈波情報を生成するものでは無い。そのため、特許文献1の技術では、測定信号に対する分析処理(例:独立成分分析)の結果に影響を与え得る変動要因(例:ノイズ)を含む測定信号に基づいて脈波情報が生成されてしまう可能性がある。この場合、脈波情報の信頼度の低下を招く可能性がある。
本開示の一態様は、解析対象となる信号に、当該信号に対する分析処理の結果に影響を与え得る変動要因が含まれている場合であっても、当該変動要因の影響を低減した信号を取り出す可能性を高めることが可能なデータ解析装置を実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係るデータ解析装置は、主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析装置であって、
前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するデータ抽出部と、複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するデータ特定部と、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するデータ出力部と、を備える、データ解析装置。
本開示の一態様に係るデータ解析装置によれば、解析対象となる信号に、当該信号に対する分析処理の結果に影響を与え得る変動要因が含まれている場合であっても、当該変動要因の影響を低減した信号を取り出す可能性を高めることができるという効果を奏する。
実施形態1のデータ解析装置の一例を示すブロック図である。 (a)~(c)は、入力データの一例を示す図である。 上記データ解析装置が備えるデータ抽出部の処理の一例を示す図である。 (a)は、上記データ解析装置が備えるデータ特定部の処理の一例を示す図であり、(b)は、上記データ解析装置が備える記憶部に記憶される解析対象データの一例を示す図である。 上記データ解析装置における処理の一例を示す図である。 実施形態2のデータ解析装置の一例を示すブロック図である。 入力データの集合の一例を示す図である。 図7の入力データの集合から、抽出条件に従って抽出された抽出データの一例を示す図である。 図8の抽出データに対して独立成分分析を行うことで取得された解析対象候補データの一例を示す図である。 複数の抽出条件のそれぞれに対応する解析対象データの一例を示す図である。 図7とは異なる入力データの集合の一例を示す図である。 複数の抽出条件のそれぞれに対応する解析対象データの一例を示す図である。 実施形態3のデータ解析装置の一例を示すブロック図である。 実施形態4のデータ解析装置の一例を示すブロック図である。 実施形態5のデータ解析装置の一例を示すブロック図である。 上記データ解析装置における処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態5の実施例に係るデータ解析装置の一例を示すブロック図である。 実施形態6のデータ解析装置の一例を示すブロック図である。
〔実施形態1〕
以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。
<データ解析装置>
図1は、データ解析装置1の一例を示すブロック図である。データ解析装置1は、主となる属性の特性値である主特性値に、主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うものであり、図1に示すように、制御部2及び記憶部3を備える。制御部2は、データ解析装置1を統括的に制御するものであり、本実施形態では特に、データ抽出部21(抽出装置)、データ特定部22(分離装置)、データ出力部23(出力装置)を備える。記憶部3(メモリ装置)は、制御部2で処理されるプログラム、抽出条件(後述)、及び解析対象データ(後述)等が記憶される。
データ抽出部21は、受信した入力データから抽出データを抽出するものである。具体的には、データ抽出部21は、複数の入力データのそれぞれについて、複数の互いに異なる抽出条件のそれぞれに該当する複数の主特性値と、複数の主特性値のそれぞれに対応する従特性値とを、抽出データとして抽出条件毎に抽出する。
データ特定部22は、複数の抽出データから所望の情報を分離データとして分離する。所望の情報は、データ出力部23が出力データを生成するときに必要となるデータを指す。
具体的には、データ特定部22は、複数の抽出条件のそれぞれについて、複数の抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定する。
例えば、データ特定部22は、複数の抽出条件のそれぞれについて、複数の抽出データに対して所定の分析処理を行うことで、解析対象となり得る複数の解析対象候補データ(分離データ)を取得する。データ特定部22は、取得した複数の解析対象候補データの中から、解析対象データに含むべき解析対象候補データを特定する。但し、データ特定部22は、取得した複数の解析対象候補データの中から選択した解析対象候補データに関連するデータを、解析対象データに含むべきデータとして特定しても構わない。選択した解析対象候補データに関連するデータとしては、例えば、解析対象候補データのS/N(Signal to Noise)比、又は、所定の分析処理で用いられる分析条件(例:分離行列又は直交行列)が挙げられる。
上記所定の分析処理としては、例えば、独立成分分析(分離行列を入力データに適用する処理)が挙げられる。独立成分分析は、一般に良く知られた分析処理方法であるため、独立成分分析を用いることで、簡易な手法での解析対象データの特定が可能となる。また、データ解析装置1の汎用性を高めることができる。上記所定の分析処理としては、その他、主成分分析及び特異値分解等が挙げられる。
データ出力部23は、解析対象データに基づき出力データを生成し、生成した出力データを出力する。出力データは、データ解析装置1又は出力先(例:測定装置(後述))が解析対象とするデータとして信頼度が高い推定される(もっともらしい)データを指す。例えば、実施形態2では、取得した脈波データが精度良い脈波データ(鮮明な波形を有する脈波データ)であるか否かを判断する指標となる信頼度が出力データとなる。また、実施形態3においては、精度良い脈波データが出力データとなる。なお、出力データとしての脈波データは、生体情報の一例である脈波を示すデータである。実施形態4においては、精度良い脈波データの取得に寄与する分析条件(例:分離行列)が出力データとなる。
具体的には、データ出力部23は、複数の抽出条件毎に特定された複数の解析対象データに基づき生成された出力データを出力する。出力される出力データは、任意に設定された処理を経て生成される。データ出力部23が出力データを生成するための処理、及び当該処理の結果として生成された出力データの例については、本実施形態の具体的な実施例を示す実施形態2~4にて詳述する。
データ出力部23は、生成した出力データを出力先としての外部装置に出力する。入力データが、例えば生体から取得される生体情報を含む場合、又は、出力データが生体情報を含む場合、出力先としては、例えば、生体情報(例:脈波データ)に基づいて、生体の状態を測定する測定装置であっても構わない。測定装置が測定する生体の状態としては、例えば、心拍数、脈拍数、心拍間隔、又はストレス度が挙げられる。
その他、出力先としては、例えば、解析対象データに対して所定の解析を行う解析装置、又は解析対象データを提示する提示装置(例:表示装置又はスピーカ)であっても構わない。なお、データ解析装置1は、出力先と同じ装置内に設けられていても構わない。つまり、出力先にはデータ解析装置1が含まれる。
なお、本実施形態では、データ抽出部21、データ特定部22、データ出力部23及び記憶部3は、データ解析装置1という1つの装置内に含まれているが、これに限られない。データ抽出部21、データ特定部22、データ出力部23及び記憶部3は、2以上4以下の装置に別々に備えられていても構わない。この場合、複数の装置によってデータ解析装置1が実現される。
また、各装置に備えられる部材の組は任意に選択できる。つまり、データ抽出部21、データ特定部22、データ出力部23及び記憶部3がそれぞれ個別の装置として機能しても構わない。また、データ抽出部21、データ特定部22、データ出力部23及び記憶部3のうちの2つ又は3つの部材が同一の装置で実現されても構わない。また、データ解析装置1、又は上記各装置は、クラウドによって実現されていても構わない。
(入力データの例)
図2の(a)~(c)は、入力データの一例を示す図である。上述のように、入力データは、主特性値に従特性値が対応付けられたものである。入力データは、主特性値と従特性値との組を少なくとも1つ含む。また、同一の主となる属性に対応する複数の従となる属性を集めたものが入力データの集合となる。換言すれば、入力データの集合は、主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含む。
図2の(a)の例では、主となる属性が「位置」であり、従となる属性が「信号Si1」、「信号Si2」及び「信号Si3」の3つである。つまり、本例では、
・「位置」を示す主特性値と「信号Si1」を示す従特性値との組、
・「位置」を示す主特性値と「信号Si2」を示す従特性値との組、
・「位置」を示す主特性値と「信号Si3」を示す従特性値との組、
のそれぞれが入力データを構成する。入力データの集合は、これらの3つの入力データを集めたものである。
なお、主となる属性及び従となる属性は、任意の属性であってよい。例えば主たる属性が「時刻」であっても構わない。主となる属性が「時刻」である場合、データ解析装置1は、時系列データとしての入力データに対する処理を行うことが可能となる。
また、主特性値及び従特性値は数値に限らず、例えば通し番号、文字、ラベル又は記号であっても構わない。図2の(b)の例では、主となる属性が「(問題の)通し番号」であり、従となる属性が「(問題に対する個人の)解答」である。また、図2の(b)に示すように、全ての主特性値に対して従特性値が存在している必要は必ずしもない(「No.2」の「Bの解答」参照)。
また、図2の(c)に示すように、入力データ間で主特性値が異なっていても構わない。図2の(c)の例では、主特性値が「時刻」であり、従特性値が「強度St1」、「強度St2」及び「強度St3」である場合を示している。本例では、3つの入力データの主特性値の初期値、又は隣接する主特性値間の間隔(ここでは時間間隔)が異なっている。
(データ抽出部の処理例)
図3は、データ抽出部21の処理の一例を示す図である。データ抽出部21は、入力データの集合を構成する複数の入力データのそれぞれについて、複数の抽出条件のそれぞれに該当する主特性値及び従特性値の組を抽出データとして抽出する。
複数の抽出条件は、互いに異なっていればよい。また、抽出条件は、複数の主特性値の中から、主特性値を連続的に選択する条件でも構わないし、離散的に選択する条件でも構わない。但し、複数の抽出条件は、データ特定部22により抽出データから特定された解析対象データが、データ出力部23が出力データを生成するために必要となるデータの条件を満たすかどうかによって決まる。複数の抽出条件の設定例については、実施形態2~4にて詳述する。
図3に示すように、データ抽出部21は、抽出条件C1を入力データD1~D3のそれぞれに適用することで、抽出データDS1(入力データD1~D3のそれぞれに対応する抽出データD11~D13)を生成する。具体的には、図3の例では、主となる属性「M」の主特性値「1」、「2」及び「5」と、これらに対応する従特性値との組が抽出される。データ抽出部21は、同様に、抽出条件C2~C4のそれぞれを入力データD1~D3のそれぞれに適用することで、抽出条件C2~C4のそれぞれに対応する抽出データDS2~DS4を生成する。
なお、抽出条件で選択された主特性値が入力データに存在しない場合、データ抽出部21は、入力データに抽出条件に対応する主特性値が無いものとして、抽出データにおける該当箇所を空白としても構わない。また、データ抽出部21は、当該主特性値に近い主特性値と、当該主特性値に対応する従特性値との組を抽出しても構わない。また、データ抽出部21は、入力データに対して補間処理を行うことで、抽出条件に該当する主特性値及び従特性値を推定し、当該推定した主特性値及び従特性値の組を抽出しても構わない。
さらに、抽出条件で選択された主特性値に対応する従特性値が入力データに存在しない場合、データ抽出部21は、当該従特性値が無いものとして、抽出データにおける該当箇所を空白としても構わない。また、データ抽出部21は、入力データに対して補間処理を行うことで、抽出条件に該当する主特性値に対応する従特性値を推定し、当該推定した従特性値を抽出しても構わない。
(データ特定部の処理例)
図4の(a)は、データ特定部22の処理の一例を示す図である。データ特定部22は、データ抽出部21が抽出した複数の抽出データが入力されると、所定の分析処理及び所定の選択処理を行った結果として解析対象データを特定する。
例えば、所定の分析処理として独立成分分析を用いる場合、図4の(a)に示すように、データ特定部22は、抽出条件C1に対応する抽出データDS1(抽出データD11、D12、D13、…)に対して分離行列ICA1を適用する。その結果、データ特定部22は、独立成分としての解析対象候補データIC1(解析対象候補データIC11、IC12、IC13、…)を取得する。データ特定部22は、所定の選択処理を行うことで、複数の解析対象候補データIC1の中から、抽出条件C1に対応する解析対象データSD1に含むべき解析対象候補データIC1xを特定する。
データ特定部22は、例えば、解析対象候補データIC11を解析対象データSD1に含むべきデータとして特定した場合、解析対象候補データIC11に対して成分番号M1を付しても構わない。また、解析対象データSD1には、特定された解析対象候補データIC11以外のデータが含まれても構わない。解析対象データSD1には、例えば、特定された解析対象候補データIC11の他、上述した解析対象候補データIC11に関連するデータが含まれる。例えば、解析対象データSD1には、
・解析対象候補データIC11を取得するために使用された分離行列ICA1、
・抽出データDS1に分離行列ICA1を適用することで取得された解析対象候補データIC11、IC12、IC13、…、及び、
・成分番号M1
が含まれる。その他、解析対象データSD1には、例えば、解析対象候補データIC11のS/N比が含まれていても構わない。また、解析対象データSD1に、これらの全てのデータが含まれる必要は無い。解析対象データSD1には、データ出力部23が出力データを生成するために必要となるデータが含まれていればよい。
ここで所定の選択処理は、解析対象データの特性等により設定されるものであり、解析対象データに含むべきデータとして取得すべき値(目標値)の範囲内に含まれる、最適な解析対象候補データを選択する処理である。
データ特定部22は、同様に、抽出条件C2,C3,…のそれぞれに対応する抽出データDS2,DS3,…に対しても、それぞれ分離行列ICA2,ICA3,…を適用する。これにより、データ特定部22は、独立成分として、
・抽出条件C2に対応する解析対象候補データIC2(解析対象候補データIC21、IC22、IC23、…)、
・抽出条件C3に対応する解析対象候補データIC3(解析対象候補データIC31、IC32、IC33、…)、…
を生成する。そして、データ特定部22は、抽出条件C1の場合と同じ選択処理(同じ条件下での選択処理)を行うことで、抽出条件C2,C3,…のそれぞれに対応する解析対象データSD2,SD3,…を特定する。解析対象データSD2,SD3,…には、解析対象データSD1と同様のデータが含まれる。
なお、独立成分分析の場合、n個の入力データから抽出した抽出データを(D11,D12,…,D1n)としたとき、独立成分(IC11,IC12,…,IC1n)は、分離行列ICA1(n行×n列)によって、
(IC11,IC12,…,IC1n)=(D11,D12,…,D1n)×ICA1
に示すように分離される。この式は、分離行列ICA1による、抽出データとしてのベクトル(D11,D12,…,D1n)から、独立成分としてのベクトル(IC11,IC12,…,IC1n)への線形変換を意味する。独立成分分析では、線形変換された独立成分(IC11,IC12,…,IC1n)が互いに独立となるように、分離行列ICA1が決定される。この分離行列ICA1は、所定の数値計算アルゴリズム(例:infomax法又はfastICA法)を用いて決定される。
また、主成分分析の場合、n個の入力データから抽出した抽出データを(D11,D12,…,D1n)としたとき、主成分(PC11,PC12,…,PC1n)は、直交行列PCA1(n行×n列)によって、
(PC11,PC12,…,PC1n)=(D11,D12,…,D1n)×PCA1
に示すように分離される。この式は、直交行列PCA1による、抽出データとしてのベクトル(D11,D12,…,D1n)から、主成分としてのベクトル(PC11,PC12,…,PC1n)への線形変換を意味する。主成分分析では、線形変換された主成分(PC11,PC12,…,PC1n)において、PC11,PC12,…,PC1nの順に分散が大きくなるように、直交行列PCA1が決定される。
抽出条件は互いに異なるものであるため、独立成分分析又は主成分分析による変換前の抽出データは、抽出条件毎に、(D11,D12,… ,D1n)、(D21,D22,… ,D2n)、…と異なる。そのため、各抽出条件の抽出データに基づき算出される分離行列ICA1、ICA2、…又は直交行列PCA1、PCA2、…も、抽出条件毎に異なる。
本書では、主として、解析対象候補データが独立成分であるものとして説明する。そのため、解析対象候補データの符号としてIC1,IC2,…を用いる。但し、所定の分析処理として主成分分析が行われる場合、解析対象候補データは上記主成分となるため、解析対象候補データの符号としてPC11,PC12,…,PC1nが用いられてよい。
図4の(b)は、記憶部3に記憶される解析対象データの一例を示す図である。図4の(b)の例では、解析対象データは、抽出条件に対応付けられて記憶されている。但し、解析対象データのみが記憶されていても構わない。データ出力部23は、記憶部3に記憶された解析対象データに対して所定の処理を施すことで、出力すべき出力データ(例:変動要因の影響を低減した信号自体)を生成する。
ここで変動要因とは、入力データに対する分析処理に影響を及ぼすことにより、分析処理の結果を変動させる要因(例:入力データに含まれるノイズ又は異常値)のことである。また、所定の処理は、複数の解析対象候補データから、変動要因を含まない、又は変動要因の影響が抑制された解析対象データを選択するための処理を指す。
<データ解析装置における処理>
図5は、データ解析装置1における処理の一例を示すフローチャートである。図5に示すように、データ抽出部21は、入力データの集合から、任意の抽出条件に従って抽出データを抽出する(S1)。具体的には、データ抽出部21は、入力データの集合INに含まれる入力データD1,D2,…のそれぞれについて、抽出条件C1に従って抽出データD11,D12,…を生成する。
次に、データ特定部22は、抽出データD11,D12,…に対して、所定の分析処理(例:独立成分分析)を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象データSD1を特定する。例えば、データ特定部22は、抽出条件C1に応じて設定された分離行列ICA1を用いた処理を行うことで、複数の解析対象候補データIC11、IC12、…を取得する(S2)。データ特定部22は、取得した複数の解析対象候補データIC11、IC12、…に基づき解析対象データSD1を特定する(S3)。データ特定部22は、特定した解析対象データSD1を記憶部3に記憶する(S4)。
データ抽出部21は、データ特定部22による任意の抽出条件に対応する解析対象データの特定が完了すると、全ての抽出条件について解析対象データが特定されているか否かを判定する(S5)。全ての抽出条件について解析対象データが特定されていなければ(S5でNO)、全ての抽出条件について解析対象データが特定されるまで、S1~S4の処理が行われる。
上記の例では、抽出条件C1に対応する解析対象データSD1が特定された後、データ抽出部21は、他の抽出条件C2,…に対応する解析対象データSD2,…が特定されていないと判定する。この場合、データ抽出部21は、抽出条件C2,C3,…の順に解析対象データSD2,SD3,…を特定すべく、抽出条件C1が適用された入力データと同じ入力データ(入力データD1,D2,…)に対してS1~S4の処理を行う。
データ抽出部21が全ての抽出条件C1,C2,…についてそれぞれ解析対象データSD1,SD2,…が特定されたと判定した場合(S5でYES)、データ出力部23は、解析対象データSD1,SD2,…に基づき出力データを生成する(S6)。
なお、S3において特定される解析対象データには、上述のように、抽出条件毎に、複数の解析対象候補データの中から選択された解析対象候補データが含まれていても構わない。また、解析対象データには、選択された解析対象候補データの所定の特性(例:S/N比)が含まれていても構わないし、分析条件が含まれていても構わない。また、S4において、データ特定部22は、特定した解析対象データに抽出条件を対応付けて記憶部3に記憶しても構わない。
<効果>
データ解析装置1は、入力データの集合から、複数の互いに異なる抽出条件のそれぞれに従って主特性値及び従特性値の組を抽出データとして抽出し、抽出データのそれぞれについて所定の分析処理を行う。そして、当該分析処理の結果に基づき解析対象データを特定する。
一般に、入力データの中には上述の変動要因が含まれている場合がある。入力データに変動要因が含まれている場合、所定の分析処理によって取得される成分は変動要因の影響を受けている。そのため、当該成分から精度良い情報(解析対象とするデータとして信頼度が高いデータ。例えば、鮮明な波形を有する脈波データ)を取得することは困難である。つまり、精度良い情報を取得するためには、変動要因を含まない入力データから情報を取り出すことが理想である。
ここで、入力データのみが与えられ、当該入力データから精度良い情報を取り出そうとした場合、取り出した情報は変動要因の影響を受けたものとなる。一方、入力データから抽出データを抽出して、抽出データから精度良い情報を取り出す場合には、抽出データを抽出する抽出条件として、変動要因の影響を最大限に抑制して情報を取り出すことが可能な理想的な抽出条件を設定すればよい。しかし、データ解析装置において、入力データに変動要因がどのように含まれているかを、入力データのみから判断することはできないため、理想的な抽出条件を予め設定しておくことはできない。そこで、データ解析装置1では、互いに異なる抽出条件を複数準備しておき、抽出条件毎に抽出した抽出データのそれぞれに対応する解析対象データを特定する。そして、これらの解析対象データの比較、又は当該解析対象データを用いた重み付け等の処理を行うことで、理想的な抽出条件で抽出したときに取得される解析対象データと同等又は類似の解析対象データを取得することが可能となる。
つまり、互いに異なる抽出条件(抽出方法)を複数準備しておくことで、変動要因を含まないように、又は変動要因の影響を抑制するように抽出データを抽出する可能性を高めることができる。つまり、理想的な抽出条件で取得される情報と同等又は類似の情報を取得することが可能となる。
従って、データ解析装置1によれば、解析対象となる信号に変動要因が含まれている場合であっても、変動要因の影響を低減した信号を取り出す可能性を高めることができる。
〔実施形態2〕
本開示の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態2以降の実施形態についても同様である。
図6は、データ解析装置1Aの一例を示すブロック図である。データ解析装置1Aは、データ解析装置1の実施例の1つである。データ解析装置1Aは、生体の皮膚の色を示す色データ(RGB信号)から取得される生体情報としての脈波を示す脈波データの信頼度を判定するものである。データ解析装置1Aは、図6に示すように、制御部2A及び記憶部3(不図示)を備える。制御部2Aは、データ抽出部21A、データ特定部22A及びデータ出力部23Aを備える。
データ抽出部21A、データ特定部22A及びデータ出力部23Aは、実施形態1の制御部2のデータ抽出部21、データ特定部22及びデータ出力部23と同様の機能を有するが、以下の点において異なる。
データ抽出部21Aの抽出元となる入力データは、解析対象候補データの取得対象である対象物を撮像するカメラ10が取得した動画像データである。また、本実施形態では、カメラ10の撮像対象(対象物)は生体の所定部位である。つまり、入力データは、生体から取得される生体情報を含む。具体的には、カメラ10が取得する動画像データが示す画像には生体の像が含まれている。
データ解析装置1Aでは、データ抽出部21Aは、動画像データ(生体の像)を解析することでRGB信号を抽出する。RGB信号は、主となる属性が「時刻」である時系列データである。つまり、データ抽出部21Aの抽出元となる入力データは、Rの時系列データ(R信号)、Gの時系列データ(G信号)、及びBの時系列データ(B信号)である。本実施形態では、入力データとしてのR信号、G信号及びB信号を、それぞれD1、D2及びD3と称する。
また、このRGB信号に生体情報としての脈波を示す脈波データが含まれる。本実施形態では、データ特定部22Aは、生体から取得されたRGB信号に対して独立成分分析を行うことで、解析対象データとして脈波データを取得する。
また、本実施形態では、R信号D1、G信号D2及びB信号D3は、60秒間の連続した信号である。抽出条件としては、R信号D1、G信号D2及びB信号D3における「時刻」の範囲が設定される。抽出条件としては、例えば、
・C1:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の中央20秒間を含む範囲(つまり、撮像開始後20秒以上40秒以下の範囲)、
・C2:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の中央40秒間を含む範囲(つまり、撮像開始後10秒以上50秒以下の範囲)、及び、
・C3:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の中央60秒間を含む範囲(つまり、撮像開始後0秒以上60秒以下の範囲(全範囲))
が設定されている。
データ抽出部21Aは、入力データの集合INを構成するR信号D1、G信号D2及びB信号D3のそれぞれから、抽出条件C1に従い抽出データD11、D12及びD13を抽出する。データ特定部22Aは、抽出データD11、D12及びD13に対して、分離行列ICA1を適用することで、解析対象候補データIC11、IC12及びIC13を取得する。
データ特定部22Aは、所定の選択処理を行うことで、解析対象候補データIC11、IC12及びIC13から、脈波データであると推定される解析対象候補データIC1xを選択する。データ特定部22Aは、例えば、解析対象候補データIC11、IC12及びIC13のそれぞれに対してフーリエ変換を実行する。そして、データ特定部22Aは、フーリエ変換後の解析対象候補データIC11、IC12及びIC13の中から、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC1xを選択し、解析対象データSD1として特定する。本実施形態では、所定の周波数範囲は、例えば0.75Hz以上4Hz以下に設定されている。この処理により、脈波データであると推定される解析対象候補データIC1xを選択できる。
抽出条件C1の場合と同様、データ抽出部21Aは、抽出条件C2に従った抽出データD21~D23を抽出する。データ特定部22Aは、抽出データD21~D23に対して分離行列ICA2を適用することで、解析対象候補データIC21、IC22及びIC23を取得する。データ特定部22Aは、解析対象候補データIC21、IC22及びIC23に対してフーリエ変換を実行する。そして、フーリエ変換後の解析対象候補データIC21、IC22及びIC23の中から、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC2xを選択し、解析対象データSD2として特定する。また、データ特定部22Aは、同様にして、抽出条件C3に従って抽出された抽出データD31~D33に対して分離行列ICA3を適用することで、解析対象候補データIC31、IC32及びIC33を取得する。そして、上述の手法で選択した解析対象候補データIC3xを、解析対象データSD3として特定する。
このように、データ特定部22Aは、独立成分分析を行うことで得られた複数の解析対象候補データIC11、IC12及びIC13(分析結果)のうちの1つ(解析対象候補データIC1x)を、解析対象データSD1として特定する。データ特定部22Aは、同様にして、解析対象データSD2及びSD3を特定する。
データ出力部23Aは、本実施形態では、解析対象データSD1~SD3の信頼度を判定するための処理を行うことで、当該信頼度の判定結果を示すデータを出力データOUTとして生成する。
具体的には、データ出力部23Aは、解析対象データSD1~SD3について互いに比較した結果を、出力データとして出力する。より具体的には、データ出力部23Aは、特定された解析対象データSD1~SD3(解析対象候補データIC1x、IC2x及びIC3x)同士を、全ての抽出条件において重複している範囲である中央20秒間の範囲で比較する。データ出力部23Aは、特定された解析対象データSD1~SD3から任意の2つを選択し、選択した2つのデータにおいて、中央20秒間の範囲の各時刻における振幅の差分(誤差)を算出する。本例では、解析対象データSD1-SD2間の誤差、解析対象データSD1-SD3間の誤差、及び、解析対象データSD2-SD3間の誤差をそれぞれ算出する。
データ出力部23Aは、算出した誤差のうち、その最大値が所定値(例:100)以上である誤差が存在する場合には、解析対象データSD1~SD3の脈波データとしての信頼度が低いと判定する。つまり、入力データとしてのRGB信号に変動要因(例:ノイズ)が含まれていると判定する。一方、データ出力部23Aは、算出した誤差のうち、その最大値が所定値未満であれば、解析対象データSD1~SD3の脈波データとしての信頼度が高いと判定する。つまり、入力データとしてのRGB信号に変動要因(例:ノイズ)が含まれていない、又は含まれていても無視できる程度の変動要因であると判定する。データ出力部23Aは、この判定結果を出力データOUTとして出力する。
このように、データ解析装置1Aでは、同一の主となる属性に対応する複数の解析対象データを比較することで、出力データを生成している。具体的には、データ解析装置1Aは、同一の主特性値の範囲(ここでは同一の時間範囲)における複数の解析対象データを比較することで、解析対象データが示す波形の誤差を算出し、当該誤差に基づき解析対象データの信頼度の判定を行っている。そのため、全ての抽出条件において、データ特定部22Aで比較対象とする同一範囲の主特性値を設定しておく。換言すれば、全ての抽出条件のそれぞれは、特定範囲に含まれる複数の主特性値と、当該複数の主特性値に対応する複数の従特性値とが含まれるように設定されている。本実施形態では、データ特定部22Aで比較対象となる中央20秒間の範囲が、全ての抽出条件において設定されている。なお、全ての抽出条件において比較対象となる同一範囲の主特性値は、上記範囲に限らず、任意に設定可能である。また、抽出条件の個数も任意に設定可能である。
また、データ解析装置1Aでは、解析対象候補データ(つまり時系列データとしての信号波)を解析対象データとしている。データ特定部22Aが、抽出データを所望の波形(例:脈波データとしての鮮明な波形)を有する解析対象候補データに分離する場合、ある程度の個数の主特性値が必要となる。換言すれば、抽出データにおいて主特性値及び従特性値の組が極端に少ない場合には、抽出データを所望の波形を有する解析対象候補データに分離できない可能性がある。例えば1Hz程度の脈波データの波形を取得したい場合、1秒に1点程度の主特性値及び従特性値の組しか含まない抽出データからは、当該波形を取得することはできない。
つまり、どの程度鮮明な波形を有する解析対象候補データを取得するかに依存して、複数の抽出条件(抽出する主特性値及び従特性値の組の個数)が決定される。例えば、抽出条件は、脈波データとして鮮明な波形を有する解析対象候補データを取得できる程度に連続する主特性値及び従特性値の組を有する抽出データを抽出できるように設定される。
なお、この主特性値及び従特性値の組に関する抽出条件の設定に関しては、実施形態3のデータ解析装置1B、及び実施形態4のデータ解析装置1Cについても同様である。
また、解析対象データに含むべき解析対象候補データを選択するときに用いられる所定の周波数範囲、及び、誤差の最大値と比較される所定値は、上述した値に限られない。所定の周波数範囲は、脈波データであると推定される解析対象候補データが選択できる範囲に設定されていればよい。また、所定値は、抽出元となった入力データに変動要因が含まれていると判定できる値に設定されていればよい。所定の周波数範囲及び所定値は、例えば実験等を経て設定される。
また、データ特定部22Aは、解析対象データに、抽出データに独立成分分析を行った結果として取得された解析対象候補データを含めているが、これに限らず、分離行列を含めても構わない。この場合、データ出力部23Aは、複数の解析対象データとしての分離行列を互いに比較した結果を、出力データとして出力しても構わない。例えば、データ出力部23Aは、複数の分離行列について、任意の2つの分離行列の差を算出し、この差の最大値が判定基準未満であるか否かを判定することによって、選択した解析対象候補データの信頼度の判定を行い、その判定結果を出力しても構わない。また、データ出力部23Aは、信頼度を数値化して、数値化した信頼度を出力データとして出力しても構わない。
<実施例>
図7は、入力データの集合INaの一例を示す図である。図8は、図7の入力データの集合INaから、抽出条件C1に従って抽出された抽出データDS1aの一例を示す図である。図9は、図8の抽出データDS1aに対して分離行列ICA1を適用することで取得された解析対象候補データIC1aの一例を示す図である。図10は、抽出条件C1~C3に対応する解析対象データSDaの一例を示す図である。
入力データの集合INaが、図7に示すようなR信号D1a、G信号D2a及びB信号D3aで構成されている場合、データ抽出部21Aは、R信号D1a、G信号D2a及びB信号D3aのそれぞれから、抽出条件C1に示される中央20秒間の範囲を抽出する。その結果、データ抽出部21Aは、図8に示すように、R信号D1aに対応する抽出データD11a、G信号D2aに対応する抽出データD12a、及び、B信号D3aに対応する抽出データD13aを抽出する。
データ特定部22Aは、図8の抽出データD11a、D12a及びD13aに対して、分離行列ICA1を適用することで、図9の解析対象候補データIC11a、IC12a及びIC13aを取得する。データ特定部22Aは、解析対象候補データIC11a、IC12a及びIC13aに対してフーリエ変換を実行する。そして、図10に示すように、フーリエ変換後の解析対象候補データIC11a、IC12a及びIC13aの中から、0.75Hz以上4Hz以下の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC12aを、解析対象データSD1aとして特定する。
また、データ抽出部21A及びデータ特定部22Aは、入力データの集合INaに対して抽出条件C2に基づく処理を行うことで、図10に示す解析対象データSD2aを特定する。同様に、データ抽出部21A及びデータ特定部22Aは、入力データの集合INaに対して抽出条件C3に基づく処理を行うことで、図10に示す解析対象データSD3aを特定する。
図10に示す解析対象データSD1a~SD3aについて、データ出力部23Aが上記誤差を算出すると、その最大値は69.9であった。この値は所定値100を下回るため、データ出力部23Aは、入力データの集合INaから得られた脈波データ(解析対象データSDa)の信頼度が高いと判定し、「信頼できる」旨の出力データOUTを出力する。
次に、入力データの集合INaとは異なる入力データの集合INbから得られた脈波データの信頼度について検証した結果を示す。図11は、入力データの集合INbの一例を示す図である。図12は、抽出条件C1~C3に対応する解析対象データSDbの一例を示す図である。
図11に示すように、入力データの集合INbは、R信号D1b、G信号D2b及びB信号D3bで構成されている。この場合、データ抽出部21A及びデータ特定部22Aは、入力データの集合INbに対して抽出条件C1~C3のそれぞれに基づく処理を行うことで、図12に示す解析対象データSDbを特定する。具体的には、データ特定部22Aは、抽出条件C1に対応する解析対象データSD1b、抽出条件C2に対応する解析対象データSD2b、及び、抽出条件C3に対応する解析対象データSD3bを特定する。
図12に示す解析対象データSD1b~SD3bについて、データ出力部23Aが上記誤差を算出すると、その最大値は301.3であった。この値は所定値100を上回るため、データ出力部23Aは、入力データの集合INbから得られた脈波データ(解析対象データSDb)の信頼度が低いと判定し、「信頼できない」旨の出力データOUTを出力する。
<効果>
データ解析装置1Aは、生体から取得したRGB信号に変動要因が含まれている場合であっても、変動要因の影響を低減した脈波データを取出す可能性を高めることができる。
また、データ解析装置1Aは、抽出条件毎に取得した脈波データとしての解析対象データの誤差を算出し、その算出結果に基づき脈波データの信頼度を出力する。そのため、データ解析装置1Aは、取得した脈波データの信頼度を通知できる。当該通知により、例えば測定装置において信頼度の高い脈波データを選択的に用いることができるので、脈拍数等の生体の状態を示す種々の情報を精度良く測定することが可能となる。
また、入力データが動画像データである場合、カメラ10で撮像するという簡易な手法で、入力データを取得できる。また、カメラ10が生体の所定部位を撮像することで、生体の像を含む動画像データを取得できる。この場合、生体の像から、生体情報(例:脈波データ)を抽出可能なRGB信号を取得できる。
〔実施形態3〕
図13は、データ解析装置1Bの一例を示すブロック図である。データ解析装置1Bは、データ解析装置1の実施例の1つである。データ解析装置1Bは、RGB信号から取得される脈波データの、信頼度が高いと推定される範囲を特定するものである。データ解析装置1Bは、図13に示すように、制御部2B及び記憶部3(不図示)を備える。制御部2Bは、データ抽出部21B、データ特定部22B及びデータ出力部23Bを備える。
データ抽出部21B、データ特定部22B及びデータ出力部23Bは、実施形態2の制御部2Aのデータ抽出部21A、データ特定部22A及びデータ出力部23Aと同様の機能を有するが、以下の点において異なる。
データ抽出部21Bは、実施形態2とは異なる抽出条件に従って、入力データの集合IN(R信号D1、G信号D2及びB信号D3)から、抽出データD11~D13を抽出する。本実施形態の抽出条件は、R信号D1、G信号D2及びB信号D3において、各抽出条件で互いに異なる「時刻」の範囲が設定される。抽出条件としては、例えば、
・C1:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の0秒以上10秒未満の範囲
・C2:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の10秒以上20秒未満の範囲
・C3:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の20秒以上30秒未満の範囲
・C4:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の30秒以上40秒未満の範囲
・C5:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の40秒以上50秒未満の範囲
・C6:R信号D1、G信号D2及びB信号D3の50秒以上60秒以下の範囲
が設定されている。
データ特定部22Bは、実施形態2と同様、データ抽出部21Bが抽出条件C1に従って抽出した抽出データD11、D12及びD13に対して独立成分分析を行うことで、解析対象候補データIC11、IC12及びIC13を取得する。データ特定部22Bは、取得したフーリエ変換後の解析対象候補データIC11、IC12及びIC13の中から、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC1xを、解析対象データSD1に含むべき解析対象候補データとして特定する。所定の周波数範囲は、実施形態2と同様、例えば0.75Hz以上4Hz以下の範囲である。
また、データ特定部22Bは、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC1xのS/N比(分析結果の品質に係る値)を算出し、当該S/N比を解析対象データSD1に含める。つまり、本実施形態では、データ特定部22Bは、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC1xと、当該解析対象候補データIC1xのS/N比とを含む解析対象データSD1を生成する。
データ抽出部21B及びデータ特定部22Bは、抽出条件C2~C6についても、抽出条件C1のときと同じ処理を行うことで、抽出条件C2~C6のそれぞれに対応する解析対象データSD2~SD6を生成する。解析対象データSD2~SD6のそれぞれには、解析対象データSD1と同様、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC2x~IC6xと、解析対象候補データIC2x~IC6xのそれぞれのS/N比(分析結果の品質に係る値)とが含まれる。
データ出力部23Bは、複数の解析対象データのそれぞれに含まれる解析対象候補データから、脈波データとしての信頼度が高いと推定される解析対象候補データを取り出すための処理を行う。そして、データ出力部23Bは、当該処理の結果として取り出した解析対象候補データを出力データOUTとして生成する。
具体的には、データ出力部23Bは、解析対象データSD1~SD6について互いに比較した結果を、出力データとして出力する。より具体的には、データ出力部23Bは、解析対象データSD1~SD6のS/N比を比較することで、解析対象データSD1~SD6のうち、S/N比が最も大きい解析対象データを選択する。つまり、データ出力部23Bは、各抽出条件C1~C6において、脈波データとして最も信頼度が高いと推定される解析対象候補データIC1x~IC6xを特定し、その中から、最も変動要因の影響が少ない解析対象候補データを選択する。これにより、入力データの集合INを所定の時間間隔(本例では10秒毎)で区切ったときの、入力データの集合INの各部分に対応して取得された信号波(解析対象候補データIC1x~IC6x)の中から、脈波データとして最も信頼度が高い信号波を選択できる。
このように、データ解析装置1Bでは、抽出条件毎に分離した解析対象候補データのS/N比を比較することで、最適な解析対象候補データを特定している。そのため、比較されるS/N比は、同等の条件下で取得された解析対象候補データから算出される。つまり、各抽出条件は、互いに同等の条件を有するように設定される。そのため、本実施形態では、各抽出条件において、抽出する複数の主特性値の個数、及び複数の主特性値の抽出間隔を同じにしている(上記例では10秒間隔)。
なお、実施形態4のデータ解析装置1Cにおいても、各抽出条件下で取得された解析対象候補データのS/N比が用いられる。そのため、実施形態4においても、本実施形態と同様、各抽出条件は、互いに同等の条件を有するように設定される(実施形態4においても、各抽出条件において、抽出する主特性値の個数及び間隔は同じである)。
また、実施形態2で述べたように、本実施形態においても、連続する主特性値及び従特性値の組を有する抽出データを抽出できるように、各抽出条件が設定されている。そのため、抽出データから取得された解析対象候補データのS/N比を算出できる。
<効果>
データ解析装置1Bは、変動要因の影響を低減した脈波データを取り出すことができる。また、データ解析装置1Bは、脈波データの、最も信頼度が高いと推定される範囲を、出力先に提供できる。出力先が測定装置である場合には、測定装置にて、当該範囲を用いた生体の状態の測定を行うことができるため、精度良い測定を行うことが可能となる。
〔実施形態4〕
図14は、データ解析装置1Cの一例を示すブロック図である。データ解析装置1Cは、データ解析装置1の実施例の1つである。データ解析装置1Cは、カメラ10が60秒間撮像した動画像データを構成するRGB信号から、信頼度が高いと推定される脈波データを取得するための処理を行うものである。データ解析装置1Cは、図14に示すように、制御部2C及び記憶部3(不図示)を備える。制御部2Cは、データ抽出部21C、データ特定部22C及びデータ出力部23Cを備える。
データ抽出部21C、データ特定部22C及びデータ出力部23Cは、実施形態2の制御部2Aのデータ抽出部21A、データ特定部22A及びデータ出力部23Aと同様の機能を有するが、以下の点において異なる。
データ抽出部21Cは、実施形態2とは異なる抽出条件Cxに従って、入力データの集合IN(R信号D1、G信号D2及びB信号D3)から、抽出データDx1~Dx3を抽出する。本実施形態の抽出条件は、R信号D1、G信号D2及びB信号D3を構成する動画像データの数フレーム毎(例:10フレーム毎)に、主特性値及び従特性値の組を抽出可能なように設定される。抽出条件としては、例えば、60秒間の動画像データが100フレームから構成される場合、
・C1:1フレーム、11フレーム、21フレーム、…81フレーム及び91フレームのR信号D1、G信号D2及びB信号D3
・C2:2フレーム、12フレーム、22フレーム、…82フレーム及び92フレームのR信号D1、G信号D2及びB信号D3

・C9:9フレーム、19フレーム、29フレーム、…89フレーム及び99フレームのR信号D1、G信号D2及びB信号D3
・C10:10フレーム、20フレーム、30フレーム、…90フレーム及び100フレームのR信号D1、G信号D2及びB信号D3
が設定されている。
データ特定部22Cは、実施形態3と同様、抽出条件C1に従って抽出された抽出データD11、D12及びD13に対して、分離行列ICA1を適用することで、解析対象候補データIC11、IC12及びIC13を取得する。データ特定部22Cは、フーリエ変換後の解析対象候補データIC11、IC12及びIC13の中から、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC1xを選択する。所定の周波数範囲は、例えば0.75Hz以上4Hz以下の範囲である。また、データ特定部22Cは、実施形態3と同様、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC1xのS/N比を算出する。そして、データ特定部22Cは、分離行列ICA1と、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC1xのS/N比とを含む解析対象データSD1を生成する。
データ抽出部21C及びデータ特定部22Cは、抽出条件C2~C10についても、抽出条件C1のときと同じ処理を行うことで、抽出条件C2~C10のそれぞれに対応する解析対象データSD2~SD10を生成する。解析対象データSD2~SD10のそれぞれには、解析対象データSD1と同様、分離行列ICA2~ICA10のそれぞれと、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC2x~IC10xのそれぞれのS/N比とが含まれる。
データ出力部23Cは、RGB信号から信頼度が高いと推定される脈波データを取得するための条件を、出力データOUTとして生成する。本実施形態では、データ出力部23Cは、RGB信号から信頼度が高いと推定される脈波データを取得するための分離行列を生成する。
具体的には、データ出力部23Cは、各抽出条件に応じて設定された分離行列に対する所定の統計処理として、当該分離行列を、各抽出条件下で取得された上記S/N比(分析結果の品質に係る値)で重み付けすることで、新たな分離行列を生成する。この場合、データ出力部23Cは、以下の式:
出力データOUT(新たな分離行列)=
(ICA1×SN1+ICA2×SN2+…+ICA10×SN10)/(SN1+SN2+…+SN10)
に従って、新たな分離行列を生成する。なお、上記式において、各抽出条件C1~C10に応じて設定された分離行列を、それぞれICA1,ICA2,…,ICA10と表している。また、各抽出条件C1~C10下で取得されたS/N比を、それぞれSN1,SN2,…,SN10と表している。
これにより、データ出力部23Cは、各抽出条件下で取得された解析対象候補データのうち、信頼度が高いと推定される解析対象候補データのS/N比を用いて、分離行列の重み付けを行うことで、信頼度が高いと推定される新たな分離行列を生成できる。データ出力部23Cは、この新たな分離行列を出力データOUTとして出力するため、例えば出力先において、入力データに対して新たな分離行列を適用することが可能となる。そのため、出力先において、入力データから信頼度が高いと推定される脈波データを取得することが可能となる。
なお、本実施形態の抽出条件は、実施形態2及び3で述べたように、連続する主特性値及び従特性値の組を有する抽出データを抽出できるように設定されている。そのため、データ解析装置1Cは、所望の波形を有する解析対象候補データを取得できると共に、そのS/N比を算出できる。本実施形態では、上述のように、入力データの10フレーム毎に主特性値及び従特性値の組を抽出できるように、各抽出条件が設定されている。また、上述したように、各抽出条件において、抽出する主特性値の個数は同じである。
また、所望の波形を有する解析対象候補データを取得できるか否かは、カメラ10が単位時間あたりに取得する画像数にも影響される。例えば、入力データが100fps(Frames Per Second)のカメラ10で撮像された動画像データの場合、抽出データには1秒に10点の主特性値及び従特性値の組が含まれるため、鮮明な波形を取得できる。一方、入力データが30fpsのカメラ10で撮像された動画像データの場合、抽出データには1秒に3点の主特性値及び従特性値の組しか含まれず、鮮明な波形を取得することは困難となる。このように、本実施形態では、所望の波形を取得するために、抽出条件の設定に加え、カメラ10が取得する単位時間あたりの画像数も設定される。
<変形例>
データ出力部23Cは、信頼度が高いと推定される分離行列又は解析対象候補データを出力できればよい。データ出力部23Cは、例えば、各抽出条件下で設定された分離行列に対する所定の統計処理として、当該分離行列を平均したものを、新たな分離行列として生成しても構わない。
この場合、データ特定部22Cは、各抽出条件下で設定された分離行列を解析対象データとして特定する。つまり、データ特定部22Cは、複数の抽出条件のそれぞれについて、複数の抽出データに対して所定の分析処理(例:独立成分分析)を行うことで複数の解析対象候補データを取得したときに用いた分析条件(例:分離行列)を、解析対象データとして特定する。またこの場合、抽出条件は任意に設定可能である。
また、データ解析装置1Cは、データ出力部23Cで生成された新たな分離行列を、入力データの集合に対して適用することで、信頼度が高い推定される脈波データを生成しても構わない。
<効果>
データ解析装置1Cは、変動要因の影響を低減した脈波データを取り出す可能性を高めることができる。また、データ解析装置1Cは、信頼度が高いと推定される分析条件を生成する。そのため、データ解析装置1C又は出力先は、当該分析条件を用いた入力データの分析処理を行うことができる。つまり、データ解析装置1C又は出力先は、入力データから、変動要因の影響を低減したデータを精度良く取り出すことが可能となる。
〔実施形態5〕
実施形態1~4では、データ解析装置1、1A~1Cに入力される入力データの集合は1つであった。本実施形態では、データ解析装置1D及び1Eに入力される入力データの集合が複数である点で、データ解析装置1、1A~1Cと異なる。
<データ解析装置>
図15は、データ解析装置1Dの一例を示すブロック図である。データ解析装置1Dは、図15に示すように、制御部2D及び記憶部3を備える。制御部2Dは、データ抽出部21D、データ特定部22D及びデータ出力部23Dを備える。データ抽出部21D、データ特定部22D及びデータ出力部23Dは、実施形態1の制御部2のデータ抽出部21、データ特定部22及びデータ出力部23と同様の機能を有するが、以下の点において異なる。
データ抽出部21Dは、複数の入力データの集合のそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に従って、複数の主特性値及び従特性値の組を抽出データとして抽出する。
データ特定部22Dは、実施形態1と同様、複数の抽出条件のそれぞれについて、複数の抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象データを特定する。但し、この特定する処理を、複数の入力データの集合のそれぞれについて行う。
データ出力部23Dは、複数の入力データの集合のそれぞれについて特定された解析対象データに対して、任意に設定された処理を実行する。本実施形態の具体的な実施例(データ解析装置1E)については後述する。
<データ解析装置における処理>
図16は、データ解析装置1Dにおける処理の一例を示すフローチャートである。図16に示すように、データ解析装置1Dは、任意の入力データの集合に対して、実施形態1で説明したS1~S5の処理を行う。データ抽出部21Dは、全ての抽出条件についてそれぞれ解析対象データが特定されたと判定した場合(S5でYES)、全ての入力データの集合に対して、S1~S5の処理が行われたか否かを判定する(S11)。データ抽出部21Dが全ての入力データの集合に対してS1~S5の処理が行われていないと判定した場合(S11でNO)、全ての入力データの集合に対して解析対象データが特定されるまで、S1~S5の処理が行われる。一方、データ抽出部21Dが全ての入力データの集合に対してS1~S5の処理が行われたと判定した場合(S11でYES)、データ出力部23Dは、全ての入力データの集合の、全ての解析対象データに基づき、出力データを生成する(S12)。
なお、入力データの集合のそれぞれについて、S1~S5の処理が並行して実行されても構わない。
<実施例>
図17は、データ解析装置1Eの一例を示すブロック図である。データ解析装置1Eは、データ解析装置1Dの実施例の1つである。データ解析装置1Eは、複数のRGB信号のそれぞれから取得される脈波データを用いて、信頼度が高い推定される脈波伝播時間を算出するものである。データ解析装置1Eは、図17に示すように、制御部2E及び記憶部3(不図示)を備える。制御部2Eは、データ抽出部21E、データ特定部22E及びデータ出力部23Eを備える。データ解析装置1Eは、データ解析装置1Dの実施例であるため、データ抽出部21E、データ特定部22E及びデータ出力部23Eは、データ抽出部21D、データ特定部22D及びデータ出力部23Dと同じ機能を有する。
本例において、データ抽出部21Eの抽出元となる入力データの集合IN1及びIN2は、互いに異なる生体の部位を撮像する2つのカメラ10が取得した動画像データを構成するRGB信号である。本例では、入力データの集合が2つである場合(RGB信号が生体の2つの部位でそれぞれ検出された場合)を示しているが、3つ以上であっても構わない。この場合、入力データの集合は、互いに異なる生体の部位を撮像する3つ以上のカメラ10によって取得される。
抽出条件としては、例えば、実施形態2~4のいずれの抽出条件が設定されても構わない。つまり、抽出条件は、脈波伝播時間を算出するための解析対象データとして、脈波データとしての波形を有する解析対象候補データが取得できるように設定されていればよい。但し、データ解析装置1Eは、入力データの集合IN1及びIN2のそれぞれにおいて、各抽出条件下で特定された解析対象データを用いて脈波伝播時間を算出する。そのため、入力データの集合IN1及びIN2のそれぞれにおいて用いられる全ての抽出条件は同じものとなる。つまり、複数の入力データの集合に対して同じ抽出条件が用いられる。
データ抽出部21Eは、入力データの集合IN1を構成するR信号D111、G信号D112及びB信号D113のそれぞれから、抽出条件C1に従い抽出データD1111、D1112及びD1113を抽出する。データ特定部22Eは、抽出データD1111、D1112及びD1113に対して所定の分離処理(例:独立成分分析(分離行列ICA1を適用))を行うことで、解析対象候補データIC1111、IC1112及びIC1113を取得する。
データ特定部22Eは、解析対象候補データIC1111、IC1112及びIC1113から、脈波データとしての信頼度が最も高いと推定される解析対象候補データを選択する。データ特定部22Eは、例えば、解析対象候補データIC1111、IC1112及びIC1113のそれぞれに対してフーリエ変換を実行する。そして、フーリエ変換後の解析対象候補データIC1111、IC1112及びIC1113の中から、所定の周波数範囲(例:0.75Hz以上4Hz以下)において信号強度が最も強い解析対象候補データIC111xを、解析対象データSD111として特定する。
データ抽出部21E及びデータ特定部22Eは、抽出条件C2,C3,…についても、抽出条件C1のときと同じ処理を行うことで、抽出条件C2,C3,…のそれぞれに対応する解析対象データSD211,SD311,…を生成する。解析対象データSD211,SD311,…のそれぞれには、解析対象データSD111と同様、所定の周波数範囲において信号強度が最も強い解析対象候補データIC121x,IC131x,…が含まれる。
また、データ抽出部21E及びデータ特定部22Eは、R信号D121、G信号D122及びB信号D123により構成される入力データの集合IN2についても、入力データの集合IN1に対する処理と同じ処理を行う。つまり、データ抽出部21Eは、R信号D121、G信号D122及びB信号D123から、抽出条件C1に従い抽出データD1121、D1122及びD1123を抽出する。データ特定部22Eは、抽出データD1121、D1122及びD1123に対して独立成分分析を行うことで、解析対象候補データIC1121、IC1122及びIC1123を取得する。そして、解析対象候補データIC112xを解析対象データSD121として特定する。データ抽出部21E及びデータ特定部22Eは、抽出条件C2,C3,…のそれぞれについても同様の処理を行うことで、抽出条件C2,C3,…に対応する解析対象データSD221,SD321,…を生成する。
データ出力部23Eは、入力データの集合IN1から取得された解析対象データSD111,SD211,…と、入力データの集合IN2から取得された解析対象データSD121,SD221,…とに基づき、脈波伝播時間PPTxを算出する。
例えば、データ出力部23Eは、抽出条件C1の下、入力データの集合IN1から取得された解析対象データSD111の波形におけるピーク位置と、入力データの集合IN2から取得された解析対象データSD121の波形におけるピーク位置とを特定する。データ出力部23Eは、特定した2つのピーク位置の時間差を、抽出条件C1における脈波伝播時間PPT1として算出する。データ出力部23Eは、抽出条件C2,C3,…のそれぞれについても、抽出条件C1のときと同じように脈波伝播時間PPT2,PPT3,…を算出する。
データ出力部23Eは、算出した脈波伝播時間PPT1,PPT2,PPT3,…を含むデータを出力データOUTとして出力する。脈波伝播時間PPT1,PPT2,PPT3,…は、各抽出条件において脈波データと推定されるデータ(解析対象データ)を用いて算出されたものである。各抽出条件は互いに異なっているため、解析対象データの中には、精度良い脈波データも含まれる。そのため、出力先に、変動要因の影響を低減した(精度良い)脈波伝播時間を提供できる。
(変形例)
なお、入力データの集合IN1及びIN2は、同一のカメラ10が取得した動画像データを構成するRGB信号から、互いに異なる生体の部位を撮像した部分のRGB信号を抜き出したものでも構わない。入力データの集合が3つ以上の場合も、同一のカメラ10が取得した動画像データを構成するRGB信号から、複数の入力データの集合を取得して構わない。
また、算出した脈波伝播時間をそのまま出力データOUTとする必要は必ずしも無い。データ解析装置1Eは、例えば実施形態2又は4のように、算出した脈波伝播時間に基づく出力データOUTを生成しても構わない。
実施形態2のように、データ解析装置1Eは、算出した脈波伝播時間の信頼度を判定するものであっても構わない。この場合、データ出力部23Eは、脈波伝播時間PPT1,PPT2,PPT3,…から任意の2つを選択し、その差分をとることで、当該2つの脈波伝播時間の誤差を算出する。この処理を全ての脈波伝播時間PPT1,PPT2,PPT3,…について行う。
データ出力部23Eは、算出した誤差のうち、その最大値が所定値以上である誤差が存在する場合には、脈波伝播時間PPT1,PPT2,PPT3,…の信頼度が低いと判定する。一方、データ出力部23Eは、算出した誤差のうち、その最大値が所定値未満であれば、脈波伝播時間PPT1,PPT2,PPT3,…の信頼度が高いと判定する。データ出力部23Eは、この判定結果を出力データOUTとして出力する。
また、実施形態4のように、信頼度が高いと推定される脈波伝播時間を抽出するための処理を行っても構わない。この場合、データ特定部22Eは、入力データの集合IN1について、解析対象データSD111,SD211,…として、抽出条件C1,C2,…のそれぞれに対応する分離行列ICA1,ICA2,…を特定する。また、データ特定部22Eは、解析対象データSD111,SD211,…として、解析対象候補データIC111x,IC121x,…のそれぞれのS/N比を特定する。
データ出力部23Eは、解析対象データSD111,SD211,…が特定されると、実施形態4で述べたように、分離行列ICA1,ICA2,…を、それぞれに対応するS/N比で重み付けすることで、新たな分離行列を算出する。
データ特定部22E及びデータ出力部23Eは、入力データの集合IN2についても、入力データの集合IN1と同じ処理を行う。データ特定部22Eは、解析対象データSD121,SD221,…として、抽出条件C1,C2,…のそれぞれに対応する分離行列ICA1,ICA2,…を特定する。また、データ特定部22Eは、解析対象データSD121,SD221,…として、解析対象候補データIC112x,IC122x,…のそれぞれのS/N比を特定する。データ出力部23Eは、分離行列ICA1,ICA2,…を、それぞれに対応するS/N比で重み付けすることで、新たな分離行列を算出する。
データ出力部23Eは、入力データの集合IN1及びIN2のそれぞれに対して、生成した新たな分離行列を適用することで、解析対象候補データを取得する。データ出力部23Eは、各解析対象候補データの時間差(例:各解析対象候補データのピーク位置の時間差)を脈波伝播時間として算出し、当該脈波伝播時間を出力データOUTとして出力する。
この場合、信頼度が高いと推定される新たな分離行列を用いて脈波伝播時間が算出されるので、脈波伝播時間についても信頼度が高いものと推定できる。
<効果>
データ解析装置1Dは、データ解析装置1と同様、複数の入力データの集合から、変動要因の影響を低減した信号を取り出す可能性を高めることができる。例えば、データ解析装置1Eでは、生体の複数の部位から取得したRGB信号から、変動要因の影響を低減した脈波データを取り出す可能性を高めることができる。そのため、データ解析装置1Eは、精度良い脈波伝播時間を生成できる。
〔実施形態6〕
図18は、データ解析装置1の変形例を示すブロック図である。図18に示すように、データ解析装置1は、集音機能を有するマイク20から、音データとしての入力データを取得する。つまり、本実施形態では、入力データは、マイク20によって集音された音データである。
音データは、例えば生体の音声データであっても構わない。つまり、生体から取得される生体情報が音声であるといえる。この場合、鮮明な波形を有する音声データを精度良く取得し得る。
但し、マイク20で集音される音データは、生体の音声データである必要は無く、例えば環境音データ(例:騒音データ)であっても構わない。この場合、鮮明な波形を有する音データを精度良く取得し得る。
〔実施形態7〕
実施形態2~4、及び実施形態5の実施例では、入力データの集合が、カメラ10で撮像した生体の動画像データを構成するRGB信号であるものとして説明したが、これに限られない。生体から取得されるRGB信号は、カメラ10ではなく、例えば、接触式又は非接触式のセンサによって取得されても構わない。この場合、センサによってもRGB信号を取得できる。つまり、RGB信号は、動画像データから取得される必要は無い。
また、実施形態2~4、及び実施形態5の実施例では、入力データが生体から取得される生体情報を含み、かつ、生体情報が脈波である(つまり解析対象データが脈波データである)ものとして説明した。このように入力データが生体情報として脈波を含む場合であっても、上述したような所望の効果を得ることができる。脈波以外の生体情報についても同様である。
但し、生体情報が脈波である必要は無い。生体情報は、生体の状態(例:心拍数、脈拍数、心拍間隔又はストレス度)の測定元となる、生体から取得される情報であればよく、例えば実施形態6に示す音声データ、又は生体に含まれる特定成分であっても構わない。また、生体の状態を示す情報を生体から直接取得できる場合、当該情報が生体情報であっても構わない。
また、実施形態1に示したように、入力データが生体情報を含んでいなくて構わない。つまり、解析対象候補データが生体情報以外の情報であっても構わない。
また、実施形態1に示したように、主となる属性は「時刻」以外であっても構わない。つまり、入力データが時系列データ以外のデータであっても構わない。また、実施形態2~4、及び実施形態5の実施例においては、60秒間の時系列データを入力データとして用いているが、時系列データは、信頼度が高いと推定される解析対象データを取得できる程度の長さに設定されていればよい。
〔ソフトウェアによる実現例〕
データ解析装置1、1A~1Eの制御ブロック(特に制御部2、2A~2E)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
後者の場合、データ解析装置1、1A~1Eは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも1つのプロセッサ(制御装置)を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも1つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本開示の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本開示の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
〔付記事項〕
本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
〔本開示の別表現〕
本開示のデータ解析装置を、以下のように表現することも可能である。
(1)主となる属性と、従となる複数の属性が存在し、前記主となる属性における特性値を主特性値とし、前記主特性値に対応する前記従となる属性における特性値を従特性値とし、主特性値と、従となる複数の属性の従特性値とからなる入力データを解析するデータ解析装置であって、
前記データ解析装置は、
前記主特性値に基づく抽出条件を設定し、設定した抽出条件に該当する主特性値と、該主特性値に対応する従特性値とを抽出データとして抽出する抽出装置と、
前記抽出データから所望の情報を分離データとして分離する分離装置と、
前記分離データを前記抽出条件に応じて格納するメモリ装置と、
前記メモリ装置に格納された、前記抽出条件毎の分離データを用いて出力データを作成する出力装置と、を含み、
前記抽出装置は、抽出条件を変更して設定する。
(2)前記(1)において、前記主となる属性とは、時刻であっても構わない。
(3)前記(1)又は(2)において、前記入力データとは、接触式または非接触式のセンサで取得した生体の色情報に関するデータ(色データ)であっても構わない。
(4)前記(1)又は(2)において、前記入力データとは、カメラによって取得した動画像であっても構わない。
(5)前記(4)において、前記動画像とは、生体の動画像であっても構わない。
(6)前記(1)又は(2)において、前記入力データとは、マイクで取得した音であっても構わない。
(7)前記(6)において、前記音とは、生体の音声であっても構わない。
(8)前記(1)~(3)、(5)及び(7)のいずれかにおいて、前記所望の情報とは、生体情報であっても構わない。
(9)前記(8)において、前記生体情報とは、脈波であっても構わない。
(10)前記(1)~(9)のいずれかにおいて、前記分離装置とは、独立成分分析によって所望の情報を分離しても構わない。
(11)前記(1)において、解析対象データは、所定の分析処理に関するデータであって、前記出力データは、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データを比較した結果であっても構わない。
(12)前記(1)において、前記複数の抽出条件は、特定の主特性値と、特定の主特性値に対応する従特性値とが、いずれの抽出データにも含まれるように設定され、前記解析対象データは、前記所定の分析処理の分析結果であって、前記出力データは、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データを比較した結果であっても構わない。
(13)前記(1)において、前記複数の抽出条件は、いずれも同等の抽出データが抽出されるように設定され、前記解析対象データは、前記所定の分析処理に関するデータおよび所定の分析処理の分析結果であって、前記出力データは、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに含まれる所定の分析処理の分析結果の品質に基づいて、所定の分析処理に関するデータから生成されても構わない。
〔関連出願の相互参照〕
本出願は、2018年4月23日に出願された日本国特許出願:特願2018-082301に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
1、1A~1E データ解析装置
10 カメラ
20 マイク
21、21A~21E データ抽出部
22、22A~22E データ特定部
、2A~2E データ出力部

Claims (21)

  1. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析装置であって、
    前記主となる属性は、時刻であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するデータ抽出部と、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するデータ特定部と、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するデータ出力部と、を備える、データ解析装置。
  2. 前記データ特定部は、前記所定の分析処理で用いられる分析条件を、前記解析対象データとして含め、
    前記データ出力部は、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて互いに比較した結果を、前記出力データとして出力する、請求項1に記載のデータ解析装置。
  3. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析装置であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するデータ抽出部と、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するデータ特定部と、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するデータ出力部と、を備え、
    複数の前記抽出データのそれぞれに、特定範囲に含まれる複数の前記主特性値と、前記特定範囲に含まれる複数の主特性値に対応する複数の前記従特性値とが含まれるように、前記複数の抽出条件が設定されており、
    前記データ特定部は、前記所定の分析処理を行うことで得られた複数の分析結果のうちの1つを、前記解析対象データとして含め、
    前記データ出力部は、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて互いに比較した結果を、前記出力データとして出力する、データ解析装置。
  4. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析装置であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するデータ抽出部と、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するデータ特定部と、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するデータ出力部と、を備え、
    複数の前記抽出データのそれぞれにおいて、複数の前記主特性値の個数、及び複数の前記主特性値の抽出間隔が同等となるように、前記複数の抽出条件が設定されており、
    前記データ特定部は、前記所定の分析処理を行うことで得られた複数の分析結果のうちの1つについて算出された、当該分析結果の品質に係る値を、前記解析対象データとして含め、
    前記データ出力部は、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて互いに比較した結果を、前記出力データとして出力する、データ解析装置。
  5. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析装置であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するデータ抽出部と、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するデータ特定部と、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するデータ出力部と、を備え、
    複数の前記抽出データのそれぞれにおいて、複数の前記主特性値の個数、及び複数の前記主特性値の抽出間隔が同等となるように、前記複数の抽出条件が設定されており、
    前記データ特定部は、前記所定の分析処理で用いられる分析条件を、前記解析対象データとして含め、
    前記データ出力部は、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて、前記分析条件に対して所定の統計処理を行った結果として得られる新たな分析条件を、前記出力データとして出力する、データ解析装置。
  6. 前記データ特定部は、前記所定の分析処理を行うことで得られた複数の分析結果のうちの1つについて算出された、当該分析結果の品質に係る値を、前記解析対象データとして更に含め、
    前記データ出力部は、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて、前記品質に係る値を更に用いて前記所定の統計処理を行った結果として得られる新たな分析条件を、前記出力データとして出力する、請求項5に記載のデータ解析装置。
  7. 前記主となる属性は、時刻である、請求項から6の何れか1項に記載のデータ解析装置。
  8. 前記入力データは、カメラにより取得される動画像データである、請求項1から7の何れか1項に記載のデータ解析装置。
  9. 前記動画像データが示す画像は、生体の像を含む、請求項8に記載のデータ解析装置。
  10. 前記入力データは、接触式または非接触式のセンサにより取得される、生体の皮膚の色を示す色データである、請求項1から7の何れか1項に記載のデータ解析装置。
  11. 前記入力データは、マイクにより取得される音データである、請求項1から7の何れか1項に記載のデータ解析装置。
  12. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析装置であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するデータ抽出部と、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するデータ特定部と、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するデータ出力部と、を備え、
    前記入力データは、マイクにより取得される音データである、データ解析装置。
  13. 前記音データは、生体の音声データである、請求項11または12に記載のデータ解析装置。
  14. 前記出力データは、生体情報である、請求項1から13の何れか1項に記載のデータ解析装置。
  15. 前記生体情報は、脈波である、請求項14に記載のデータ解析装置。
  16. 前記所定の分析処理は、独立成分分析を行う処理である、請求項1から15の何れか1項に記載のデータ解析装置。
  17. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析方法であって、
    前記主となる属性は、時刻であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するステップと、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するステップと、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するステップと、を含むデータ解析方法。
  18. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析方法であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するステップと、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するステップと、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するステップと、を含み、
    複数の前記抽出データのそれぞれに、特定範囲に含まれる複数の前記主特性値と、前記特定範囲に含まれる複数の主特性値に対応する複数の前記従特性値とが含まれるように、前記複数の抽出条件が設定されており、
    前記解析対象データを特定するステップでは、前記所定の分析処理を行うことで得られた複数の分析結果のうちの1つを、前記解析対象データとして含め、
    前記出力データを出力するステップでは、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて互いに比較した結果を、前記出力データとして出力する、データ解析方法。
  19. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析方法であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するステップと、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するステップと、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するステップと、を含み、
    複数の前記抽出データのそれぞれにおいて、複数の前記主特性値の個数、及び複数の前記主特性値の抽出間隔が同等となるように、前記複数の抽出条件が設定されており、
    前記解析対象データを特定するステップでは、前記所定の分析処理を行うことで得られた複数の分析結果のうちの1つについて算出された、当該分析結果の品質に係る値を、前記解析対象データとして含め、
    前記出力データを出力するステップでは、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて互いに比較した結果を、前記出力データとして出力する、データ解析方法。
  20. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析方法であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するステップと、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するステップと、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するステップと、を含み、
    複数の前記抽出データのそれぞれにおいて、複数の前記主特性値の個数、及び複数の前記主特性値の抽出間隔が同等となるように、前記複数の抽出条件が設定されており、
    前記解析対象データを特定するステップでは、前記所定の分析処理で用いられる分析条件を、前記解析対象データとして含め、
    前記出力データを出力するステップでは、前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データについて、前記分析条件に対して所定の統計処理を行った結果として得られる新たな分析条件を、前記出力データとして出力する、データ解析方法。
  21. 主となる属性の特性値である主特性値に、前記主特性値に対応する従となる属性の特性値である従特性値が対応付けられた入力データの集合に対して解析を行うデータ解析方法であって、
    前記入力データの集合は、前記主特性値に対応する従特性値の属性が互いに異なる複数の入力データを含み、
    前記複数の入力データのそれぞれについて、互いに異なる複数の抽出条件に該当する複数の主特性値と、前記複数の主特性値に対応する従特性値とを、抽出データとして抽出するステップと、
    複数の前記抽出データに対して所定の分析処理を行い、その分析処理の結果に基づき解析対象となる解析対象データを特定するステップと、
    前記複数の抽出条件毎に特定された複数の前記解析対象データに基づき生成された出力データを出力するステップと、を含み、
    前記入力データは、マイクにより取得される音データである、データ解析方法。
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