KR102291083B1 - Signal Processing Method for Determining The Presence of Vital Signal and System Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리방법 및 신호처리시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 인체의 생체신호를 감지하기 위한 전자기파를 발신하고, 반사파를 수신하고, 수신된 반사파의 파형데이터에서 직류성분을 제거시키고, 직류성분이 제거된 파형데이터에 대하여 파형의 진폭을 양수화 시켜주고, 양수화된 파형데이터를 증폭시켜서 신호 대 잡음비를 증대시키고, 신호 대 잡음비가 증대된 파형데이터에서 잡음을 필터링시켜주고, 생체신호의 유무를 판단하므로 생체신호의 유무를 판단하는 정확도 및 신뢰성이 증진되어 임의의 장소에 사람의 존재유무 판단을 정확하게 파악할 수 있는 기술이 개시된다. The present invention relates to a signal processing method and a signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal. According to the present invention, an electromagnetic wave for detecting a biosignal of a human body is transmitted, a reflected wave is received, and a waveform of the received reflected wave is provided. The DC component is removed from the data, the amplitude of the waveform is made positive for the waveform data from which the DC component is removed, the signal-to-noise ratio is increased by amplifying the positive waveform data, and the signal-to-noise ratio is increased in the waveform data. Disclosed is a technology capable of accurately determining the presence or absence of a person in an arbitrary place by filtering noise and judging the presence or absence of a bio-signal, thereby improving the accuracy and reliability of judging the presence of a bio-signal.
Description
본 발명은 임의의 장소나 위치에 사람이 존재하는지 여부를 파악하기 위하여 비접촉 방식으로 측정된 전자기파로부터 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리방법 및 신호처리시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a signal processing method and a signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal from electromagnetic waves measured in a non-contact manner in order to determine whether a person exists in an arbitrary place or location.
보호자가 차량 내에 유아가 남겨진 상태를 미처 파악하지 못하여 안전사고가 발생하기도 한다. 또한 자연재해나 건축물 사고로 인하여 건축물의 파편이 발생한 경우 매몰된 피해자가 존재하는지 여부와 매몰된 위치를 정확하게 파악하는 것이 중요하다. A safety accident may occur because the guardian does not know the state of the infant left in the vehicle. In addition, when fragments of a building occur due to a natural disaster or a building accident, it is important to accurately determine whether there are any buried victims and where they were buried.
이와 같이, 특정 장소나 위치에 사람이 존재하는지 여부에 대한 정확한 파악을 위하여 다양한 기술이 연구개발되고 있다. 이러한 기술들 중에는 비접촉 방식으로 감지된 신호로부터 사람의 생체신호의 유무를 판단함으로써 특정 장소나 위치에 사람이 존재하는지 여부를 판단하는 기술이 있다. As such, various technologies are being researched and developed to accurately determine whether a person exists in a specific place or location. Among these technologies, there is a technology for determining whether a person is present in a specific place or location by determining the presence or absence of a human biosignal from a signal sensed in a non-contact manner.
비접촉 방식으로 감지된 신호에는 사람의 생체신호 뿐만 아니라 다른 사물에 의한 반사파 등 여러 잡음이 포함되어 있다. Signals sensed by the non-contact method include not only human biosignals, but also various noises such as reflected waves from other objects.
따라서, 생체신호의 유무를 정확하게 판단해낼 수 있는 기술이 요구되고 있었다.Accordingly, there has been a demand for a technology capable of accurately determining the presence or absence of a biosignal.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임의의 공간에 사람의 존재유무를 파악하기 위하여 측정된 신호로부터 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법 및 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and to provide a signal processing method and system for determining the presence or absence of a biosignal from a signal measured in order to determine the presence or absence of a person in an arbitrary space. have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리방법은, 신호처리시스템이 인체의 생체신호를 감지하기 위한 전자기파를 발신하는 발신단계; 상기 신호처리시스템이 상기 발신단계에서 발신된 상기 전자기파가 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 수신단계; 상기 신호처리시스템이 상기 수신단계에서 수신된 상기 반사파의 파형데이터에서 직류성분을 제거시키는 직류오프셋단계; 상기 신호처리시스템이 상기 직류오프셋단계에서 상기 직류성분이 제거된 상기 파형데이터에 대하여 파형의 진폭을 양수화 시켜주는 양수화단계; 상기 신호처리시스템이 상기 양수화단계에서 양수화된 상기 파형데이터를 증폭시켜서 신호 대 잡음비를 증대시키는 증폭단계; 상기 신호처리시스템이 상기 증폭단계에서 상기 신호 대 잡음비가 증대된 상기 파형데이터에서 잡음이 감축 또는 제거되도록 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링시켜주는 필터링단계; 및 상기 신호처리시스템이 상기 필터링단계에서 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링시킨 상기 파형데이터에 대하여 상기 생체신호의 유무를 판단하는 판단단계; 를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.In accordance with an embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal, comprising: a signal processing system transmitting electromagnetic waves for detecting a biosignal of a human body; a receiving step of receiving, by the signal processing system, a reflected wave from which the electromagnetic wave transmitted in the transmitting step is reflected and returned; a DC offset step in which the signal processing system removes a DC component from the waveform data of the reflected wave received in the receiving step; a positive-signaling step in which the signal processing system makes the amplitude of a waveform positive with respect to the waveform data from which the DC component is removed in the DC offset step; an amplification step in which the signal processing system amplifies the waveform data acquired in the positive acquisition step to increase a signal-to-noise ratio; a filtering step of filtering, by the signal processing system, the noise from the waveform data so that noise is reduced or removed from the waveform data whose signal-to-noise ratio is increased in the amplification step; and a determination step of determining, by the signal processing system, the presence or absence of the biosignal in the waveform data obtained by filtering the noise from the waveform data in the filtering step. It may be characterized as one of including.
여기서, 상기 직류오프셋단계에서, 상기 신호처리시스템이 상기 파형데이터에 선형 회귀(curve-fitting)를 적용시켜서 상기 파형데이터로부터 상기 직류성분을 제거시키는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the DC offset step, another feature may be that the signal processing system removes the DC component from the waveform data by applying a curve-fitting to the waveform data.
여기서, 상기 양수화단계에서, 상기 파형데이터의 파형의 진폭에 제곱합의 근(root-sum of square)을 적용시켜서 양수화가 되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the positiveization step, another feature may be that the waveform data becomes positive by applying a root-sum of square to the amplitude of the waveform.
여기서, 상기 증폭단계에서, 상기 파형데이터를 시간에 대하여 적분시켜서 상기 파형데이터의 증폭이 이루어지는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the amplification step, it may be further characterized in that the waveform data is amplified by integrating the waveform data with respect to time.
여기서, 상기 필터링단계에서, 상기 파형데이터에 사비츠키-골레이 필터를 적용시켜서 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, in the filtering step, another feature may be to filter the noise from the waveform data by applying a Savitzky-Golay filter to the waveform data.
상기와 같은 목적을 달성 하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리시스템은 인체의 생체신호를 감지하기 위한 전자기파를 발신하는 발신부; 상기 발신부가 발신한 상기 전자기파가 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 수신부; 상기 발신부가 상기 전자기파를 발신하도록 제어하고, 상기 반사파의 파형데이터를 상기 수신부로부터 전달받으며, 상기 수신부로부터 전달받은 상기 반사파의 파형데이터에서 직류성분을 제거시키고, 상기 파형데이터의 파형의 진폭을 양수화시키며, 상기 파형데이터를 증폭시켜서 신호 대 잡음비를 증대시키고, 상기 신호 대 잡음비가 증대된 상기 파형데이터에서 잡음을 필터링하여 상기 파형데이터로부터 잡음을 감축 또는 제거시키며, 필터링된 상기 파형데이터에 대하여 상기 생체신호의 유무를 판단하는 프로세서부; 및 상기 생체신호의 유무를 판단하기 위하여 상기 프로세서가 수행하는 명령 또는 상기 파형데이터가 저장되는 저장부; 를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.A signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a transmitter for transmitting electromagnetic waves for detecting a biosignal of a human body; a receiving unit receiving a reflected wave that is reflected back by the electromagnetic wave transmitted by the transmitting unit; Controls the transmitter to transmit the electromagnetic wave, receives the waveform data of the reflected wave from the receiver, removes a DC component from the waveform data of the reflected wave received from the receiver, and positively increases the amplitude of the waveform of the waveform data and amplifying the waveform data to increase the signal-to-noise ratio, filtering noise from the waveform data with the increased signal-to-noise ratio to reduce or remove noise from the waveform data, and to reduce or remove noise from the filtered waveform data. a processor unit for determining the presence or absence of a signal; and a storage unit for storing a command executed by the processor or the waveform data to determine the presence or absence of the biosignal. It may be characterized as one of including.
여기서, 상기 프로세서부가 상기 파형데이터에서 상기 직류성분을 제거시키는 것은, 상기 프로세서부가 상기 파형데이터에 선형회귀(curve-fitting)를 적용시킴으로써 상기 파형데이터로부터 상기 직류성분이 제거되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, as another feature in that the processor unit removes the DC component from the waveform data, the processor unit removes the DC component from the waveform data by applying a curve-fitting to the waveform data. You may.
여기서, 상기 프로세서부가 상기 파형데이터를 양수화시키는 것은, 상기 프로세서부가 상기 파형데이터의 파형의 진폭에 제곱합의 근(root-sum of square)을 적용시킴으로써 상기 양수화가 이루어지는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, when the processor unit quantifies the waveform data, another feature may be that the quantization is performed by the processor unit applying a root-sum of square to the amplitude of the waveform of the waveform data. .
여기서, 상기 프로세서부가 상기 파형데이터를 증폭시키는 것은, 상기 프로세서부가 상기 파형데이터를 시간에 대하여 적분함으로써 상기 파형데이터의 증폭이 이루어지는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Here, the amplification of the waveform data by the processor unit may be further characterized in that the amplification of the waveform data is performed by the processor unit integrating the waveform data with respect to time.
여기서, 상기 프로세서부가 상기 필터링을 하는 것은, 상기 프로세서부가 상기 파형데이터에 사비츠키-골레이 필터를 적용시켜서 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.Herein, the filtering by the processor may be further characterized in that the processor filters the noise from the waveform data by applying a Savitzky-Golay filter to the waveform data.
본 발명에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법 및 신호처리시스템은, 이격된 거리에서 측정된 작은 크기의 파형데이터로부터 생체신호의 유무를 파악할 수 있으며, 수치적으로 누적되는 파형데이터 신호의 분석을 통해 신호 대 잡음비를 크게 증대시킨 후 생체신호의 유무를 파악하므로 판단의 정확도와 신뢰도가 증대되는 효과가 있다. The signal processing method and signal processing system for determining the presence or absence of a bio-signal according to the present invention can determine the presence or absence of a bio-signal from small-sized waveform data measured at a spaced distance, and numerically accumulated waveform data signals. After significantly increasing the signal-to-noise ratio through analysis, the presence or absence of a biosignal is identified, thereby increasing the accuracy and reliability of judgment.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법을 수행할 수 있는 신호처리시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 반사파의 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리방법에서, 반사파의 파형데이터 및 선형으로 모델링된 회귀식에 따른 그래프를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 원시의 파형데이터에 대하여 직류오프셋 처리시킨 후의 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 직류오프셋 처리된 파형데이터에 대하여 제곱합의 근 처리를 하여 양수화된 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 파형데이터를 시간에 대하여 적분한 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 필터링되기 전에 잡음이 포함된 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 필터링시킨 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram schematically showing a signal processing system capable of performing a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart schematically illustrating a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating waveform data of a reflected wave in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically showing waveform data of a reflected wave and a graph according to a linearly modeled regression equation in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically illustrating waveform data after DC offset processing is performed on original waveform data in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram schematically illustrating positive waveform data by rooting sum of squares on DC offset-processed waveform data in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram schematically illustrating the integration of waveform data with respect to time in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram schematically illustrating waveform data including noise before being filtered in the signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram schematically illustrating waveform data filtered in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, a preferred embodiment will be described with reference to the accompanying drawings so that the present invention can be understood in more detail.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.
먼저 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기위한 신호처리방법을 수행할 수 있는 신호처리시스템에 관하여 설명한 후 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리방법에 대하여 설명하기로 한다. First, a signal processing system capable of performing a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 , and then to determine the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention A signal processing method for this will be described.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법을 수행할 수 있는 신호처리시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing a signal processing system capable of performing a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리시스템(이하 간단히 '신호처리시스템'이라 칭함)(100)은 발신부(140), 수신부(150), 프로세서부(110) 및 저장부(120)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a signal processing system (hereinafter simply referred to as a 'signal processing system') 100 for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention includes a
또한, 신호처리시스템(100)은 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스 장치(130)를 더 포함할 수도 있다. Also, the
그리고, 신호처리시스템(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.In addition, each component included in the
발신부(140)는 인체의 생체신호를 감지하기 위한 전자기파를 발신한다. 이러한 발신부(140)는 프로세서부(110)의 제어에 따른다.The
수신부(150)는 발신부가 발신한 전자기파가 반사되어 돌아오는 반사파를 수신한다. 수신부(150)로 수신된 반사파의 파형데이터는 프로세서부(110)로 전달된다. 이러한 수신부(150)는 프로세서부(110)의 제어에 따른다.The
프로세서부(110)는 발신부(140)와 수신부(150)를 제어한다. The
그리고, 프로세서부(110)는 수신부(150)로부터 전달받은 파형데이터로부터 인체의 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리를 수행한다. Then, the
이를 위해 프로세서부(110)는 수신부(150)로부터 전달받은 반사파의 파형데이터에서 직류성분을 제거시킨다.To this end, the
프로세서부(110)가 파형데이터에서 직류성분을 제거시키기 위하여 프로세서부(110)가 파형데이터에 선형회귀(curve-fitting)를 적용시킴으로써 파형데이터로부터 직류성분을 제거시킬수 있다.In order for the
그리고, 프로세서부(110)는 이처럼 직류성분을 제거시킨 파형데이터의 파형의 진폭을 양수화시킨다. 파형의 진폭이 음의 값으로 나타나는 부분도 있으므로 양수화 시켜주는 것이 바람직하다. Then, the
프로세서부(110)가 파형데이터를 양수화시키기 위하여 프로세서부(110)가 파형데이터의 파형의 진폭에 제곱합의 근(root-sum of square)을 적용시킴으로써 양수화가 이루어진다.In order for the
또한 프로세서부(110)는 양수화된 파형데이터를 증폭시켜서 신호 대 잡음비를 증대시킨다. 신호 대 잡음비가 크면 클수록 신호와 잡음의 구별이 용이하여지므로 신호 대 잡음비를 증대시켜주는 것이 바람직하다.In addition, the
양수화된 파형데이터를 증폭시키기 위하여 프로세서부(110)가 파형데이터를 시간에 대하여 적분함으로써 파형데이터의 증폭이 이루어질 수 있다. In order to amplify the positive waveform data, the
그리고, 프로세서부(110)는 신호 대 잡음비가 증대된 파형데이터에서 잡음을 필터링하여 파형데이터로부터 잡음을 감축 또는 제거시킨다. In addition, the
프로세서부(110)가 파형데이터로부터 잡음을 감축 또는 제거시키기 위하여, 프로세서부(110)가 파형데이터에 사비츠키-골레이 필터를 적용시켜서 파형데이터로부터 잡음을 감축 또는 제거시킬 수 있다.In order for the
이와 같이 필터링된 파형데이터에 대하여 프로세서부(110)는 생체신호의 유무를 판단한다. 필터링된 파형데이터에 생체신호가 있는지 여부를 판단하는 것은, 프로세서부(110)가 생체신호의 파형과 필터링된 파형데이터를 비교하여 생체신호의 파형이 필터링된 파형데이터에 포함되어 있는지 여부로써 판단할 수 있다. With respect to the filtered waveform data as described above, the
프로세서부(110)가 필터링된 파형데이터에 생체신호가 포함되어 있는지를 판단할 수 있도록 저장부(120)에 생체신호의 표준적인 파형데이터가 저장되어 있을 수도 있다. Standard waveform data of the biosignal may be stored in the storage unit 120 so that the
저장부(120)에는 위에서 설명한 바와 같이 프로세서부(110)가 생체신호의 유무를 판단하기 위하여 수행하는 명령 또는 파형데이터가 저장될 수 있다. 저장부(120)는 프로세서부(110)가 생체신호의 유무를 판단하기 위하여 수행할 명령을 전달할 수도 있으며, 프로세서부(110)에 제어에 따라 파형데이터를 저장할 수도 있다.As described above, the storage unit 120 may store a command or waveform data that the
이와 같은 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리시스템(100)을 이용하여 다음과 같은 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리방법이 수행될 수 있다.Using the
다음으로 도 2를 더 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법을 설명하기로 한다. Next, a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention will be described with further reference to FIG. 2 .
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 2 is a flowchart schematically illustrating a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법은 발신단계(S110), 수신단계(S120), 직류오프셋단계(S130), 양수화단계(S140), 증폭단계(S150), 필터링단계(S160) 및 판단단계(S170)를 포함하여 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 2 , the signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention includes a transmitting step (S110), a receiving step (S120), a DC offset step (S130), a positive handing step (S140), It may include an amplification step (S150), a filtering step (S160) and a determination step (S170).
<< S110 >> << S110 >>
발신단계(S110)는 신호처리시스템(100)의 발신부(140)가 인체의 생체신호를 감지하기 위한 전자기파를 발신하는 단계이다. 임의의 위치 또는 공간에 사람이 존재하는지 여부를 파악하기 위하여 임의의 위치 또는 공간을 향하여 발신부(140)가 전자기파를 발신한다. The transmitting step ( S110 ) is a step in which the
<< S120 >> , << S120 >> ,
수신단계(S120)는 발신단계(S110)에서 신호처리시스템(100)의 발신부(140)로부터 발신된 전자기파가 반사되어 돌아오는 반사파를 신호처리시스템(100)의 수신부(150)가 수신하는 단계이다. The receiving step (S120) is a step in which the receiving
발신단계(S110)에서 발신부(140)에서 발신된 전자파가 인체에 반사되는 경우 수신되는 반사파에는 인체의 생체신호가 포함된다.When the electromagnetic wave transmitted from the
수신단계(S120)에서 수신부(150)로 수신된 반사파는 파형데이터로서 수신단계(S130) 이후의 여러 단계들을 거치면서 프로세서부(150)에 의해 신호처리된다.The reflected wave received by the receiving
<< S130 >> << S130 >>
직류오프셋단계는(S130) 수신단계(S120)에서 수신부(150)로 수신된 반사파의 파형데이터에 대하여 프로세서부(110)가 직류성분을 제거시켜주는 단계이다. The DC offset step (S130) is a step in which the
프로세서부(110)가 파형데이터에 선형 회귀(curve-fitting)를 적용시킴으로써 파형데이터로부터 직류성분의 제거가 이루어질 수 있다.Since the
선형 회귀(curve-fitting)는 종속 변수 y와 한 개 이상의 독립변수 또는 설명변수인 X 와의 선형 상관관계를 모델링하는 분석방법이다. 하나의 독립변수에 기반한 모델링을 단순 선형 회귀라고 할 수 있다. 선형 회귀는 선형의 예측 함수를 사용하여 회귀식을 모델링하고, 미지의 변수는 입력된 데이터로부터 추정한다. Linear regression (curve-fitting) is an analysis method that models the linear correlation between the dependent variable y and one or more independent variables or explanatory variables X. Modeling based on one independent variable can be called simple linear regression. Linear regression models a regression equation using a linear predictive function, and an unknown variable is estimated from input data.
여기서는 구간 내에서 일정 값을 유지하거나, 선형적으로 변형되는 직류의 값을 제거하기 위하여 선형 회귀 분석을 적용할 수 있다. Here, linear regression analysis may be applied to maintain a constant value within the section or to remove a linearly deformed DC value.
선형회귀는 주어진 파형데이터의 집합에 대하여 종속 변수 와 독립변수 사이의 선형 관계를 다음과 같은 형태로 모델링 한다.Linear regression is a set of given waveform data. about the dependent variable and independent variable The linear relationship between them is modeled in the following form.
이 식을 벡터 형식으로 표현하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.Expressing this expression in vector form, it can be expressed as:
여기서 a 는 독립변수의 계수이고, p는 선형 회귀로 추정되는 모수의 개수이다. 는 오차 항이며, 종속 변수와 독립 변수 사이의 오차를 나타낸다.where a is the coefficient of the independent variable, and p is the number of parameters estimated by linear regression. is the error term and represents the error between the dependent variable and the independent variable.
선형회귀에서 변수 y, x 의 관계를 나타내는 최적의 선형 회귀식을 찾는다.변수 y, x 의 관계를 잘 표현할 수 있는 것은 (x, y) 의 좌표로 나타낸 점들에서 가장 가까이에 있는 직선을 찾는 것이다. 즉, 좌표에서의 거리의 합이 최소가 되는 직선의 식인 것이다. 최소제곱법을 이용하여 이러한 직선의 식을 만족하는 a를 찾아내면, 그 값은 다음과 같이 나타낼 수 있다. In linear regression, we find the optimal linear regression equation that expresses the relationship between the variables y and x. The best way to express the relationship between the variables y and x is to find the straight line closest to the points represented by the coordinates of (x, y). . That is, it is an expression of a straight line in which the sum of the distances in the coordinates is the minimum. If a that satisfies the equation of this straight line is found using the least squares method, the value can be expressed as follows.
이와 같은 선형회귀방법을 프로세서부(110)가 파형데이터에 적용시킨다. 여기서 도 3 내지 도 5를 더 참조하여 설명한다. 먼저 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 반사파의 파형데이터를 개략적으로 나타낸 그래프 도면이다. The
도 3에 나타낸 바와 같은 파형데이터를 수신부(150)로부터 프로셋서부(110)가 전달받아서 선형회귀방법을 적용시켜준다는 것이다. The
그리고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리방법에서, 반사파의 파형데이터 및 선형으로 모델링된 회귀식에 따른 그래프를 개략적으로 함께 나타낸 도면이다. 4 is a diagram schematically showing waveform data of a reflected wave and a graph according to a linearly modeled regression equation in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 참조되는 바와 같이, 프로세서부(110)는 주어진 원시의 파형데이터에서 최적의 선형 회귀를 위한 직선의 계수를 찾아낸다. 4 , the
그리고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 프로세서부(110)가 원시의 파형데이터에 대하여 직류오프셋 처리시킨 후의 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a diagram schematically illustrating waveform data after the
프로세서부(110)가 시간에 따라 변하는 선형의 값인 직류오프셋을 파형데이터로부터 제거하여 주기 위하여, 도 4에서 참조되는 바와 같은 파형데이터에 선형 회귀를 적용하여 피팅라인(fitting line)인 직선을 구한 후 파형데이터로부터 빼주면 도 5에 도시된 바와 같은 파형데이터 그래프를 얻게 된다.In order for the
이와 같이 수신단계(S120)에서반사파를 수신하여 얻어지는 원시의 파형데이터에 프로세서부(110)가 선형회귀를 적용하여 직류성분을 제거시켜준다.In this way, the
<< S140 >> << S140 >>
양수화단계(S140)는 직류오프셋단계(S130) 다음에 이루어지는 단계로서, 직류오프셋단계(S130)에서 직류성분이 제거된 파형데이터의 파형의 진폭을 프로세서부(110)가 양수화 시켜주는 단계이다. The positive step (S140) is a step performed after the DC offset step (S130), and the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 직류오프셋 처리된 파형데이터에 대하여 제곱합의 근 처리를 하여 양수화된 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다. 6 is a diagram schematically illustrating positive waveform data by performing root-processing of the sum of squares on the DC offset-processed waveform data in the signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
직류오프셋단계(S130)에서 직류성분이 제거된 파형데이터의 파형의 진폭을 양수화 시켜주기 위하여 프로세서부(110)가 제곱합의 근(root-sum of square)을 이용하여 양수화시켜줄 수 있으며, 도 6에서 참조되는 바와 같이, 파형의 진폭이 양수화된다. In order to quantify the amplitude of the waveform of the waveform data from which the DC component has been removed in the DC offset step (S130), the
이와 같이, 양수화된 파형데이터는 증폭단계(S150)에서 프로세서부(110)에 의해 증폭된다. In this way, the positive waveform data is amplified by the
<< S150 >> << S150 >>
증폭단계(S150)는 양수화단계(S140) 이후에 이루어질 수 있는 단계로서, 선형회귀를 통해 직류성분이 제거되어 있는 파형데이터를 프로세서부(110)가 증폭시켜서 신호 대 잡음비를 증폭시켜주는 단계이다. The amplification step (S150) is a step that can be performed after the positiveization step (S140). The
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 파형데이터를 시간에 대하여 적분한 것을 개략적으로 나타낸 도면이다. 7 is a diagram schematically illustrating the integration of waveform data with respect to time in a signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
파형데이터의 신호 대 잡음비가 크면 클수록 신호와 잡음의 구별이 용이하여지므로 신호 대 잡음비를 증대시켜주는 것이 바람직하다. 따라서, 양수화단계(S140)에서 양수화된 파형데이터를 증폭시키기 위하여 프로세서부(110)가 파형데이터를 시간에 대하여 적분함으로써 도 7에 나타낸 바와 같이 파형데이터의 증폭이 이루어진다. The larger the signal-to-noise ratio of the waveform data, the easier it is to distinguish the signal from the noise, so it is desirable to increase the signal-to-noise ratio. Accordingly, the
<< S160 >> << S160 >>
필터링단계(S160)는 증폭단계(S150) 다음에 이루어질 수 있는 단계로서, 필터링단계(S160)는 증폭단계(S150)에서 신호 대 잡음비가 증대된 파형데이터에서 잡음이 감축 또는 제거되도록 프로세서부(110)가 필터링시켜주는 단계이다. The filtering step (S160) is a step that may be performed after the amplifying step (S150), and the filtering step (S160) is the
그리고 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 필터링되기 전에 잡음이 포함된 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법에서, 필터링시킨 파형데이터를 개략적으로 나타낸 도면이다. 8 is a diagram schematically illustrating waveform data including noise before being filtered in the signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a biometric data according to an embodiment of the present invention. It is a diagram schematically showing the filtered waveform data in the signal processing method for determining the presence or absence of a signal.
먼저 도 8에서 참조되는 바와 같이, 파형데이터에 잡음이 존재하므로 신호의 파형 분석이 어렵다. 따라서, 증폭단계(S150)에서 신호 대 잡음비가 증대된 파형데이터에서 프로세서부(110)가 잡음을 제거 또는 감축시켜주기 위하여 사비츠키-골레이 필터를 이용하여 필터링시켜준다. First, as shown in FIG. 8 , since noise exists in the waveform data, it is difficult to analyze the waveform of the signal. Accordingly, in the amplification step ( S150 ), the
사바츠키-골레이 필터는 선형회귀를 응용한 신호의 스무딩(smoothing) 방법이다. 사바츠키-골레이 필터는 일정 간격으로 주어진 데이터가 있을 때, 각각의 데이터 포인트에서 주변의 포인트와 가장 잘 맞는 임의의 n차 다항식을 찾아 그 지점에서의 값을 결정하는 필터이다. The Sabatsky-Golay filter is a signal smoothing method using linear regression. The Sabatsuki-Golay filter is a filter that determines a value at each data point by finding a random nth-order polynomial that best matches the surrounding point at each data point when there is data given at regular intervals.
사바츠키-골레이필터는 데이터와 양 옆의 데이터들을 다항식으로 회귀시켜 만들어지는 다항식을 이용하여 현재의 값을 결정한다. 데이터를 분석하여 회귀한 과정을 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. The Sabatsuki-Golay filter determines the current value by using a polynomial created by regressing the data and adjacent data into a polynomial. The regression process by analyzing the data can be expressed in the following way.
여기서 는 포인트에서의 데이터값을 나타낸다. 그리고. n은 평활화에 사용되는 데이터 포인트의 수이며 측정된 데이터에 따라 임의로 설정될 수 있다. 는 설정해주는 다항식의 차수를 나타낸다. h는 표준화 계수이며, n의 수치에 따라 결정되는 값이다. here represents the data value at the point. And. n is the number of data points used for smoothing and may be arbitrarily set according to the measured data. represents the degree of the polynomial to be set. h is a standardization coefficient, and is a value determined according to the value of n.
이와 같은 사바츠키-골레이 필터를 파형데이터에 적용하면 파형데이터에 포함된 잡음을 감소 또는 제거시켜줄 수 있다. 따라서, 사바츠키-골레이필터를 이용한 필터링을 통해 잡음을 제거 또는 감축시켜주면 도 9에 참조되는 바와 같이 잡음이 감축 또는 제거된다. When such a Sabatsuki-Golay filter is applied to waveform data, noise included in the waveform data can be reduced or removed. Accordingly, if noise is removed or reduced through filtering using the Sabatsuki-Golay filter, noise is reduced or eliminated as shown in FIG. 9 .
<< S170 >><< S170 >>
판단단계(S170)는 필터링단계(S160)에서 신호처리시스템(100)의 프로세서부(110)가 파형데이터로부터 잡음을 필터링시킨 파형데이터에 대하여 생체신호의 유무를 판단하는 단계이다. The determination step S170 is a step in which the
즉, 직류오프셋단계(S130) 이후 양수화단계(S140), 증폭단계(S150) 및 필터링단계(S160)를 거친 파형데이터에 생체신호가 포함되어 있는지 여부를 프로세서부(110)가 판단한다. That is, the
필터링된 파형데이터에 생체신호가 있는지 여부를 판단하는 것은, 프로세서부(110)가 생체신호의 파형과 필터링된 파형데이터를 비교하여 생체신호의 파형이 필터링된 파형데이터에 포함되어 있는지 여부로써 판단할 수 있다. Determining whether there is a bio-signal in the filtered waveform data is determined by the
프로세서부(110)가 필터링된 파형데이터에 생체신호가 포함되어 있는지를 판단할 수 있도록 저장부(120)에 생체신호의 표준적인 파형데이터가 저장되어 있을 수도 있다.The standard waveform data of the biosignal may be stored in the storage unit 120 so that the
생체신호가 파형데이터에 포함되어 있지 않으면 프로세서부(110)는 생체신호가 없으므로 사람이 부재(不在)인 것으로 판단한다. 생체신호가 파형데이터에 포함되어 있으면 사람이 존재하는 것으로 판단한다. If the bio-signal is not included in the waveform data, the
이상에서 설명한 바와 같이 파형데이터인 신호를 처리하는 방법을 통해 생체신호의 유무를 정확히 판단할 수 있으므로 임의의 공간에 사람이 존재하는지 여부를 정확하게 판단할 수 있게 된다.As described above, the presence or absence of a biosignal can be accurately determined through the method of processing a signal, which is waveform data, so that it is possible to accurately determine whether a person exists in an arbitrary space.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리방법 및 신호처리시스템을 통해 임의의 장소에 사람이 존재하는지 여부를 정확하게 파악할 수 있다. As described above, it is possible to accurately determine whether a person is present in an arbitrary place through the signal processing method and signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal according to an embodiment of the present invention.
따라서, 본 발명에 따른 생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리방법 및 신호처리시스템을 이용하여 차량 내 유아가 남겨짐에 따른 사고의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 또한 독거노인의 실시간 생사 여부를 판단하는데 활용될 수 있으며, 무너진 건물이나 화재발생 현장 등에서 피해자의 위치 파악에 활용될 수 있다. Therefore, by using the signal processing method and the signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal according to the present invention, it is possible to prevent an accident due to an infant being left in the vehicle in advance. In addition, it can be used to determine whether an elderly person living alone is alive or dead in real time, and it can be used to determine the location of a victim in a collapsed building or a fire site.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다. As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings, but since the above-described embodiments have only been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, the present invention It should not be construed as being limited only to the embodiments, and the scope of the present invention should be understood as the following claims and their equivalents.
100 : 신호처리시스템 110 : 프로세서부
120 : 저장부 130 : 네트워크인터페이스장치
140 : 발신부 150 : 수신부
170 : 버스(bus)100: signal processing system 110: processor unit
120: storage unit 130: network interface device
140: transmitter 150: receiver
170: bus
Claims (10)
상기 신호처리시스템이 상기 발신단계에서 발신된 상기 전자기파가 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 수신단계;
상기 신호처리시스템이 상기 수신단계에서 수신된 상기 반사파의 파형데이터에서 직류성분을 제거시키는 직류오프셋단계;
상기 신호처리시스템이 상기 직류오프셋단계에서 상기 직류성분이 제거된 상기 파형데이터에 대하여 파형의 진폭을 양수화 시켜주는 양수화단계;
상기 신호처리시스템이 상기 양수화단계에서 양수화된 상기 파형데이터를 증폭시켜서 신호 대 잡음비를 증대시키는 증폭단계;
상기 신호처리시스템이 상기 증폭단계에서 상기 신호 대 잡음비가 증대된 상기 파형데이터에서 잡음이 감축 또는 제거되도록 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링시켜주는 필터링단계; 및
상기 신호처리시스템이 상기 필터링단계에서 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링시킨 상기 파형데이터에 대하여 상기 생체신호의 유무를 판단하는 판단단계; 를 포함하고,
상기 직류오프셋단계에서,
상기 신호처리시스템이 상기 파형데이터에 선형 회귀(curve-fitting)를 적용시켜서 상기 파형데이터로부터 상기 직류성분을 제거시키는 것을 특징으로 하고,
상기 양수화단계에서,
상기 파형데이터의 파형의 진폭에 제곱합의 근(root-sum of square)을 적용시켜서 양수화가 되는 것을 특징으로 하는,
생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법.
a signal processing system transmitting an electromagnetic wave for detecting a human body signal;
a receiving step of receiving, by the signal processing system, a reflected wave from which the electromagnetic wave transmitted in the transmitting step is reflected and returned;
a DC offset step in which the signal processing system removes a DC component from the waveform data of the reflected wave received in the receiving step;
a positive-signaling step in which the signal processing system makes the amplitude of a waveform positive with respect to the waveform data from which the DC component is removed in the DC offset step;
an amplification step in which the signal processing system amplifies the waveform data acquired in the positive acquisition step to increase a signal-to-noise ratio;
a filtering step of filtering, by the signal processing system, the noise from the waveform data so that noise is reduced or removed from the waveform data whose signal-to-noise ratio is increased in the amplification step; and
a determination step of determining, by the signal processing system, the presence or absence of the biosignal in the waveform data obtained by filtering the noise from the waveform data in the filtering step; including,
In the DC offset step,
characterized in that the signal processing system removes the DC component from the waveform data by applying a linear regression (curve-fitting) to the waveform data,
In the amniotic fluid step,
Characterized in that it becomes positive by applying a root-sum of square to the amplitude of the waveform of the waveform data,
A signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal.
상기 증폭단계에서,
상기 파형데이터를 시간에 대하여 적분시켜서 상기 파형데이터의 증폭이 이루어지는 것을 특징으로 하는,
생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법.
The method of claim 1,
In the amplification step,
characterized in that the waveform data is amplified by integrating the waveform data with respect to time,
A signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal.
상기 필터링단계에서,
상기 파형데이터에 사비츠키-골레이 필터를 적용시켜서 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링하는 것을 특징으로 하는,
생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리 방법.
5. The method of claim 4,
In the filtering step,
characterized in that the noise is filtered from the waveform data by applying a Savitzky-Golay filter to the waveform data,
A signal processing method for determining the presence or absence of a biosignal.
상기 발신부가 발신한 상기 전자기파가 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 수신부;
상기 발신부가 상기 전자기파를 발신하도록 제어하며, 상기 반사파의 파형데이터를 상기 수신부로부터 전달받으며, 상기 수신부로부터 전달받은 상기 반사파의 파형데이터에서 직류성분을 제거시키고, 상기 파형데이터의 파형의 진폭을 양수화시키며, 상기 파형데이터를 증폭시켜서 신호 대 잡음비를 증대시키고, 상기 신호 대 잡음비가 증대된 상기 파형데이터에서 잡음을 필터링하여 상기 파형데이터로부터 잡음을 감축 또는 제거시키며, 필터링된 상기 파형데이터에 대하여 상기 생체신호의 유무를 판단하는 프로세서부; 및
상기 생체신호의 유무를 판단하기 위하여 상기 프로세서가 수행하는 명령 또는 상기 파형데이터가 저장되는 저장부; 를 포함하고,
상기 프로세서부가 상기 파형데이터에서 상기 직류성분을 제거시키는 것은,
상기 프로세서부가 상기 파형데이터에 선형회귀(curve-fitting)를 적용시킴으로써 상기 파형데이터로부터 상기 직류성분이 제거되는 것을 특징으로 하고,
상기 프로세서부가 상기 파형데이터를 양수화시키는 것은,
상기 프로세서부가 상기 파형데이터의 파형의 진폭에 제곱합의 근(root-sum of square)을 적용시킴으로써 상기 양수화가 이루어지는 것을 특징으로 하는,
생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리시스템.
a transmitter that transmits an electromagnetic wave for detecting a biosignal of a human body;
a receiving unit receiving a reflected wave that is reflected back by the electromagnetic wave transmitted by the transmitting unit;
Controls the transmitter to transmit the electromagnetic wave, receives the waveform data of the reflected wave from the receiver, removes a DC component from the waveform data of the reflected wave received from the receiver, and positiveizes the amplitude of the waveform of the waveform data and amplifying the waveform data to increase the signal-to-noise ratio, filtering noise from the waveform data with the increased signal-to-noise ratio to reduce or remove noise from the waveform data, and to reduce or remove noise from the filtered waveform data. a processor unit for determining the presence or absence of a signal; and
a storage unit for storing a command executed by the processor or the waveform data to determine the presence or absence of the biosignal; including,
The processor removes the DC component from the waveform data,
The processor unit is characterized in that the DC component is removed from the waveform data by applying a linear regression (curve-fitting) to the waveform data,
When the processor unit quantifies the waveform data,
It characterized in that the positive number is made by the processor unit applying a root-sum of square to the amplitude of the waveform of the waveform data,
A signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal.
상기 프로세서부가 상기 파형데이터를 증폭시키는 것은,
상기 프로세서부가 상기 파형데이터를 시간에 대하여 적분함으로써 상기 파형데이터의 증폭이 이루어지는 것을 특징으로 하는,
생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리시스템.
7. The method of claim 6,
The processor amplifies the waveform data,
It characterized in that the amplification of the waveform data is made by the processor unit integrating the waveform data with respect to time,
A signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal.
상기 프로세서부가 상기 필터링을 하는 것은,
상기 프로세서부가 상기 파형데이터에 사비츠키-골레이 필터를 적용시켜서 상기 파형데이터로부터 상기 잡음을 필터링하는 것을 특징으로 하는,
생체신호의 유무를 판단하기 위한 신호처리시스템.10. The method of claim 9,
That the processor unit performs the filtering,
characterized in that the processor unit filters the noise from the waveform data by applying a Savitzky-Golay filter to the waveform data,
A signal processing system for determining the presence or absence of a biosignal.
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