KR20180137690A - A bio-information determination apparatus and method using time series data analysis of radar signal - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an apparatus and a method for determining biometric information using time series data analysis of an impulse radar signal. A method for determining biometric information of a target using an impulse radar signal comprises the following steps: generating a first frame set by accumulating single frames formed by overlapping radar pulses reflected from a target to measure a heartbeat, according to a predetermined reception time; generating a second frame set consisting of cross-correlation coefficients by analyzing cross-correlation between the first frame set converted into binary data and templates representing the heartbeat, based on a predetermined reference; selecting an optimal sampler including time series data having the highest similarity among the time series data included in the second frame set by comparing the time series data with the heartbeat of the target; correcting the time series data included in the selected optimal sampler; and extracting heartbeat information of the target based on the corrected time series data included in the optimal sampler.

Description

레이더 신호의 시계열 데이터 분석을 이용한 생체 정보 결정 장치 및 방법{A BIO-INFORMATION DETERMINATION APPARATUS AND METHOD USING TIME SERIES DATA ANALYSIS OF RADAR SIGNAL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for determining biological information using time-series data of a radar signal,

본 발명은 레이더 신호의 시계열 데이터 분석을 이용한 생체 정보 결정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 레이더 신호를 통해 생성된 프레임 셋을 이진 데이터로 변환하고, 심박에 대한 템플릿을 이용하여 교차 상관관계를 분석함으로써 보다 정확하게 시간 영역에서의 심박 주파수 및 심박의 변화 양상을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a biometric information determination apparatus and method using time-series data analysis of a radar signal, and more particularly, to a biometric information determination apparatus and method using a radar signal, And more particularly, to an apparatus and method for detecting a change in heart rate frequency and heart rate in a time domain.

레이더 기술은 항공, 군사 분야에서 원거리에 있는 타겟을 검출하거나, 타겟과의 거리를 측정하기 위해 사용되어 왔다. 근래에는 레이더 기술을 이용하여 근거리에 위치한 사람으로부터 맥박, 심박, 호흡과 같은 생체 정보를 비침습적이고 비접촉적으로 획득하기 위한 시도가 이루어지고 있다. Radar technology has been used to detect distant targets in aeronautical and military applications, or to measure distances to targets. In recent years, attempts have been made to acquire non-invasive and non-contact biological information such as pulse, heartbeat, and respiration from a close-range person using radar technology.

사람의 생체 정보를 획득하기 위한 레이더 기술로서 임펄스 레이더(Impulse Radar)와 CW 도플러 레이더(Continuous Wave Doppler Radar) 등이 이용될 수 있다. 이와 같은 두 가지 방식의 레이더 기술은 전력 소모, 목표물 탐지 거리, 공간 해상도 등에서 차이가 존재하므로 각각의 응용 분야가 달라질 수 있다.An impulse radar and a CW Doppler radar may be used as a radar technique for acquiring biometric information of a person. These two types of radar technology have different application areas because of differences in power consumption, target detection distance, and spatial resolution.

그 중에서 UWB(Ultra Wide Band) 임펄스 레이더는 인체를 대상으로 이용될 때에 전자파의 과노출에 대한 위험도가 낮고 전력 소모가 적은 장점이 있다. 또한, UWB 임펄스 레이더는 주변기기와의 공존성에 있어서 우수한 특성을 가지고 있으며, 다른 방식들에 비해 공간 해상도가 뛰어나 사람의 생체 정보를 획득하는데 적합한 방식이라 볼 수 있다.Among them, UWB (Ultra Wide Band) impulse radar has advantages of low risk of overexposure of electromagnetic wave and low power consumption when used in human body. In addition, the UWB impulse radar has excellent characteristics in terms of coexistence with peripheral devices, and is superior in spatial resolution compared to other methods, and can be considered as a method suitable for acquiring human biometric information.

이와 같이 비침습적이고 비접촉적으로 사람의 생체 정보를 추출하기 위해 임펄스 레이더를 활용한 종래의 연구들을 분석해 보면 레이더 신호를 주파수 영역에서 다루고 있는 연구가 주를 이루고 있다. 그러나 주파수 영역에서 레이더 신호를 처리하게 되면 시간 영역에서의 단기적 특성(short term characteristics) 변화를 관찰할 수 없을 뿐만 아니라, 협소하고 낮은 주파수 대역에 분포하는 심박의 경우, 심박 주파수를 정밀하게 표현하기 위하여 신호 수집 시간을 늘려야 하는 문제가 발생한다. In order to extract non-invasive and non-invasive human biometric information in this way, a study focusing on radar signals in the frequency domain is mainly focused on analysis of conventional studies using impulse radar. However, if the radar signal is processed in the frequency domain, it is impossible to observe a change in the short-term characteristics in the time domain. In addition, in the case of a heartbeat distributed in a narrow and low frequency band, The problem of increasing the signal acquisition time occurs.

본 발명에서는 UWB 임펄스 레이더를 활용하여 사람의 생체 정보 중 심박의 주파수를 높은 정확도로 추출할 수 있을 뿐만 아니라 시간 영역에서의 심박의 변화 양상을 정밀하게 검출할 수 있는 새로운 레이더 신호 처리 방식을 제안한다.In the present invention, a new radar signal processing method capable of accurately extracting the heartbeat frequency of human biometric information using a UWB impulse radar with high accuracy as well as accurately detecting the change in heart rate in the time domain is proposed .

본 발명은 레이더 신호를 통해 생성된 프레임 셋을 이진 데이터로 변환하고, 심박에 대한 템플릿을 이용하여 교차 상관관계를 분석함으로써 보다 정확하게 시간 영역에서의 심박 주파수 및 심박의 변화 양상을 검출하는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a change in a heart rate and a heart rate in a time domain more accurately by converting a frame set generated through a radar signal into binary data and analyzing a cross correlation using a template for a heart beat .

본 발명의 일실시예에 따른 타겟의 생체 정보 결정 방법은 심박을 측정하고자 하는 타겟으로부터 반사된 레이더 펄스가 중첩되어 형성된 단일 프레임을 미리 정해진 수신 시간에 따라 누적시켜 제1 프레임 셋(Frame set)을 생성하는 단계; 미리 정해진 기준에 기초하여 이진 데이터로 변환된 제1 프레임 셋과 심박을 나타내는 템플릿 간의 교차 상관관계를 분석하여 교차 상관계수로 구성된 제2 프레임 셋을 생성하는 단계; 상기 제2 프레임 셋에 포함된 시계열 데이터 중 상기 타겟의 심박과 비교하여 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 선정하는 단계; 상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.A method of determining a biometric information of a target according to an embodiment of the present invention includes accumulating a single frame formed by superimposing radar pulses reflected from a target for measuring a heartbeat according to a predetermined reception time to generate a first frame set ; Analyzing a cross correlation between a first frame set converted into binary data and a template representing a heartbeat based on a predetermined reference to generate a second frame set composed of cross correlation coefficients; Selecting an optimum sampler including time-series data having the highest degree of similarity compared with a heartbeat of the target among the time-series data included in the second frame set; And extracting the heartbeat information of the target based on the time series data included in the selected optimum sampler.

상기 선정하는 단계는 상기 제2 프레임 셋을 구성하는 교차 상관계수를 통해 작성된 히스토그램을 이용하여 복수의 후보 샘플러를 선정하는 단계; 및 상기 선정된 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터의 분포 형태 및 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수 정보에 기초하여 상기 타겟의 심박과 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the selecting comprises: selecting a plurality of candidate samplers using a histogram created through cross correlation coefficients that constitute the second frame set; And determining an optimal sampler including time series data having the highest degree of similarity to the heartbeat of the target based on the distribution type of the time series data and the number information of the candidate samplers located in the neighborhood for each of the selected plurality of candidate samplers can do.

상기 최적 샘플러를 선정하는 단계는 상기 후보 샘플러들 중 가장 높은 가중치가 부여된 후보 샘플러를 최적 샘플러로 선정하고, 상기 가중치는 상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 시계열 데이터의 분포 형태가 균등할수록 높게 설정되고, 또는 상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수가 많을수록 높게 설정될 수 있다.Wherein the step of selecting the optimum sampler comprises the steps of: selecting a candidate sampler to which the highest weight of the candidate samplers is assigned as an optimum sampler, wherein the weight is set so that the distribution form of the time series data identified for each of the plurality of candidate samplers is uniform Or the higher the number of candidate samplers located in the identified neighbors for each of the plurality of candidate samplers, the higher the number of candidate samplers.

상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 공백을 제거함으로써 시계열 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하고, 상기 추출하는 단계는 상기 보정된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출할 수 있다.Further comprising the step of correcting time series data by removing a blank of a block corresponding to time series data included in the selected optimum sampler, wherein the extracting step extracts the heartbeat information of the target based on the corrected time series data can do.

상기 보정하는 단계는 상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거하는 단계; 및 상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수에 기초하여 상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록과 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 사이에 위치한 제2 공백을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the correcting step comprises: removing a first blank located inside a block corresponding to time series data included in the best sampler; And a second space located between a block corresponding to the time series data included in the optimum sampler and a block corresponding to time series data included in the neighboring candidate sampler based on the number of candidate samplers located in the neighborhood of the optimum sampler, As shown in FIG.

상기 제1 공백을 제거하는 단계는 상기 최적 샘플러 및 상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터에 대응하는 블록의 평균 길이를 이용하여 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거할 수 있다.The removing of the first blank may remove the first blank located within the block using the average length of the block corresponding to the time series data for each of the best sampler and the candidate sampler located next to the best sampler have.

상기 제2 공백을 제거하는 단계는 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 한 개인 경우, 상기 제2 공백의 앞과 뒤에 위치한 블록의 길이에 비교하여 짧은 길이를 가지는 블록에 1을 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거할 수 있다.Wherein removing the second blank is performed by comparing a length of a block located before and after the second blank if there is one candidate sampler located next to the best sampler in which the first blank located inside the block is removed The second blank can be removed by filling the block having the short length with 1.

상기 제2 공백을 제거하는 단계는 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 두 개인 경우, 상기 제2 공백에 대응하는 위치에 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터가 없으며 상기 최적 샘플러의 위치에 존재하는 제2 공백을 1로 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거할 수 있다.Wherein the step of removing the second blank comprises the steps of: if there are two candidate samplers located next to the best sampler in which the first blank located inside the block is removed, There is no time series data included in the optimum sampler, and the second blank is eliminated by filling the second blank at the position of the best sampler with 1.

상기 추출하는 단계는 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 중심점들 간의 시간 간격을 이용하여 상기 타겟에 대한 심박의 주파수를 결정할 수 있다.The extracting may determine a frequency of a heartbeat for the target using a time interval between center points of a block corresponding to time series data included in the optimum sampler.

제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 영상 처리 방법을 수행하기 위한 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함할 수 있다.A computer-readable recording medium containing a program for performing the image processing method according to any one of claims 1 to 10.

본 발명의 일실시예에 따른 타겟의 생체 정보 결정 장치는 심박을 측정하고자 하는 타겟으로부터 반사된 레이더 펄스가 중첩되어 형성된 단일 프레임을 신호 처리하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 심박을 측정하고자 하는 타겟으로부터 반사된 레이더 펄스가 중첩되어 형성된 단일 프레임을 미리 정해진 수신 시간에 따라 누적시켜 제1 프레임 셋(Frame set)을 생성하고, 미리 정해진 기준에 기초하여 이진 데이터로 변환된 제1 프레임 셋과 심박을 나타내는 템플릿 간의 교차 상관관계를 분석하여 교차 상관계수로 구성된 제2 프레임 셋을 생성하며, 상기 제2 프레임 셋에 포함된 시계열 데이터 중 상기 타겟의 심박과 비교하여 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 선정하고, 상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출할 수 있다.A target biometric information determination apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a processor for signal processing a single frame formed by overlapping radar pulses reflected from a target for measuring a heart beat, The first frame set is converted into binary data based on a predetermined reference, and the first frame set and the heartbeat are converted into binary data based on a predetermined reference. And generating a second frame set composed of cross correlation coefficients by analyzing a cross correlation between the target frame and the template representing the target frame, comparing the target frame with the heartbeat of the target among the time series data included in the second frame set, The sampler is selected, and the time series included in the selected optimum sampler Based on the emitter it is possible to extract the heart rate information of said target.

상기 프로세서는 상기 제2 프레임 셋을 구성하는 교차 상관계수를 통해 작성된 히스토그램을 이용하여 복수의 후보 샘플러를 선정하고, 상기 선정된 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터의 분포 형태 및 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수 정보에 기초하여 상기 타겟의 심박과 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 결정할 수 있다.Wherein the processor selects a plurality of candidate samplers using a histogram created through cross correlation coefficients constituting the second frame set, calculates a distribution type of time series data for each of the selected plurality of candidate samplers, The optimum sampler including the time series data having the highest degree of similarity to the heartbeat of the target can be determined based on the number information of the target.

상기 프로세서는 상기 후보 샘플러들 중 가장 높은 가중치가 부여된 후보 샘플러를 최적 샘플러로 선정하고, 상기 가중치는 상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 시계열 데이터의 분포 형태가 균등할수록 높게 설정되고, 또는 상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수가 많을수록 높게 설정될 수 있다.Wherein the processor selects a candidate sampler having the highest weight among the candidate samplers as an optimum sampler and the weight is set to be higher as the distribution form of the time series data identified for each of the plurality of candidate samplers is uniform, The larger the number of candidate samplers located in the identified neighbor for each of the plurality of candidate samplers, the higher the number of candidate samplers can be set.

상기 프로세서는 상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 공백을 제거함으로써 시계열 데이터를 보정하고, 상기 보정된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출할 수 있다.The processor can correct the time series data by removing the space of the block corresponding to the time series data included in the selected optimum sampler and extract the heartbeat information of the target based on the corrected time series data.

상기 프로세서는 상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거하고, 상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수에 기초하여 상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록과 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 사이에 위치한 제2 공백을 제거하여 시계열 데이터를 보정할 수 있다.Wherein the processor removes a first blank located in a block corresponding to the time series data included in the optimum sampler and outputs the time series data corresponding to the time series data included in the optimum sampler based on the number of candidate samplers located in the neighborhood of the optimum sampler And a second blank located between blocks corresponding to time series data included in the neighboring candidate sampler and time series data included in the neighboring candidate sampler are removed to correct time series data.

상기 프로세서는 상기 최적 샘플러 및 상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터에 대응하는 블록의 평균 길이를 이용하여 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거할 수 있다.The processor may remove a first blank located within the block using the average length of blocks corresponding to time series data for each of the best sampler and the candidate sampler located next to the best sampler.

상기 프로세서는 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 한 개인 경우, 상기 제2 공백의 앞과 뒤에 위치한 블록의 길이에 비교하여 짧은 길이를 가지는 블록에 1을 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거할 수 있다.When the candidate sampler located adjacent to the best sampler in which the first space is located is located in the block, the processor compares the length of the block located before and after the second space with the length of the block having a short length 1, the second blank can be removed.

상기 프로세서는 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 두 개인 경우, 상기 제2 공백에 대응하는 위치에 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터가 없으며 상기 최적 샘플러의 위치에 존재하는 제2 공백을 1로 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거할 수 있다.When the candidate sampler located adjacent to the best sampler in which the first space is located is located in the block, the time series data included in the candidate sampler located in the neighborhood at the position corresponding to the second space is And filling the second blank at the position of the best sampler with 1 to remove the second blank.

상기 프로세서는 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 중심점들 간의 시간 간격을 이용하여 상기 타겟에 대한 심박의 주파수를 결정함으로써 상기 타겟의 심박 정보를 추출할 수 있다.The processor can extract the heartbeat information of the target by determining the frequency of the heartbeat for the target using the time interval between the center points of the block corresponding to the time series data included in the optimum sampler.

본 발명의 일실시예에 의하면, 레이더 신호를 통해 생성된 프레임 셋을 이진 데이터로 변환하고, 심박에 대한 템플릿을 이용하여 교차 상관관계를 분석함으로써 보다 정확하게 시간 영역에서의 심박 주파수 및 심박의 변화 양상을 검출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a frame set generated through a radar signal is converted into binary data, and a cross-correlation is analyzed using a template for a heartbeat, thereby more accurately changing a heart rate and a heart rate in a time domain Can be detected.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호를 이용한 생체 정보 결정 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 프레임 셋의 생성 방법을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 시계열 데이터 분석을 이용한 생체 정보 결정 방법을 플로우차트로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 제1 프레임 셋의 전처리 후의 레이더 신호의 모양을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 전처리된 제1 프레임 셋에 대한 조감도 시점에서의 모양을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전처리된 제1 프레임 셋을 이진 데이터로 변환한 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 전처리된 제1 프레임 셋에서 관찰되는 패턴의 물리적 의미를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 이진 데이터로 변환된 제1 프레임 셋과 심박에 대한 템플릿을 이용하여 교차 상관관계를 적용한 결과를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 템플릿의 모양과 심박에 대한 패턴의 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 시계열 데이터 내에 존재하는 공백 구간의 예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 최적 샘플러의 시계열 데이터를 보정하는 방법에 관한 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따라 보정된 최적 샘플러의 시계열 데이터를 이용하여 심박 정보를 추출한 예를 도시한 도면이다.
1 is a view showing a biological information determination system using a radar signal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of generating a first frame set according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a flowchart illustrating a method of determining biometric information using time series data analysis of a radar signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing the shape of a radar signal after the preprocessing of the first frame set according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a shape of a preprocessed first frame set at a bird's-eye view according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of converting a preprocessed first frame set according to an embodiment of the present invention into binary data.
FIG. 7 is a diagram illustrating the physical meaning of a pattern observed in a preprocessed first frame set according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a result of applying a cross-correlation using a first frame set converted to binary data and a template for a heartbeat according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view showing an example of a pattern of a shape of a template and a heartbeat according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram illustrating an example of a blank interval existing in time series data according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram illustrating an example of a method of correcting time-series data of an optimum sampler according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating an example of extracting the heartbeat information using the time-series data of the corrected optimum sampler according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호를 이용한 생체 정보 결정 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing a biological information determination system using a radar signal according to an embodiment of the present invention.

타겟(110)의 생체 정보를 결정하기 위하여 생체 정보 결정 장치(100)는 송신 안테나를 이용하여 타겟(110)이 위치한 방향을 향해 레이더 신호를 투사할 수 있다. 이때, 송신 안테나를 통해 투사되는 송신 레이더 신호는 펄스 형태의 레이더 신호일 수 있다. 예를 들어, 송신 레이더 신호는 인체에 대한 위험도가 낮고 전력 소모가 적은 UWB 임펄스 형태의 레이더 신호일 수 있다. 이때, 생체 정보 결정 장치(100)를 통해 투사되는 UWB 임펄스 형태의 레이더 신호는 중심주파수 및 대역폭과 같은 주파수 특성이 표준으로 정해져 있다.In order to determine the biometric information of the target 110, the biometric information determination apparatus 100 may project a radar signal toward a direction in which the target 110 is positioned using a transmission antenna. At this time, the transmission radar signal projected through the transmission antenna may be a pulse-shaped radar signal. For example, the transmitted radar signal may be a radar signal in the form of a low-risk, low-power UWB impulse to the human body. At this time, a frequency characteristic such as a center frequency and a bandwidth of a UWB impulse type radar signal projected through the biological information determination apparatus 100 is defined as a standard.

이후 생체 정보 결정 장치(100)는 투사된 송신 레이더 신호가 타겟(110)으로부터 반사되어 수신 안테나를 통해 수집되는 수신 레이더 신호를 이용하여 타겟(110)의 생체 정보를 결정할 수 있다. 이때, 생체 정보 결정 장치(100)는 수신 레이더 신호를 주파수 영역에서 분석하는 종래의 기술과는 달리 시간 영역에서 분석함으로써 시간의 흐름에 따른 생체 정보의 단기적 특성 변화를 측정할 수 있다. 레이더 신호를 이용하여 타겟(110)의 다양한 생체 정보를 측정할 수 있으나 본 발명에서는 그 중에서 심박 정보를 측정하는 방법을 제공한다.The biometric information determination apparatus 100 can determine the biometric information of the target 110 using the received radar signal that is reflected from the target 110 and collected through the reception antenna. At this time, the biometric information determination apparatus 100 can measure the change in the short-term characteristics of the biometric information according to the time, by analyzing the received radar signal in the time domain, unlike the conventional technique of analyzing the received radar signal in the frequency domain. Various bio-information of the target 110 can be measured using a radar signal, but the present invention provides a method of measuring the heartbeat information among them.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 프레임 셋의 생성 방법을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a method of generating a first frame set according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

생체 정보 결정 장치(100)에서 투사되는 송신 레이더 신호는 도 2의 (a)과 같이 시간 축 상에서 폭이 극단적으로 좁은 펄스 형태일 수 있다. 생체 정보 결정 장치(100)는 이와 같은 형태의 송신 레이더 신호를 송신 안테나를 이용하여 일정한 시간 간격으로 타겟(110)을 향해 투사할 수 있다. The transmission radar signal projected from the biological information determination apparatus 100 may be in the form of a pulse whose width is extremely narrow on the time axis as shown in FIG. The biological information determination apparatus 100 can project a transmission radar signal of this type to the target 110 at regular time intervals using a transmission antenna.

그리고 생체 정보 결정 장치(100)는 투사된 송신 레이더 신호가 타겟(110)으로부터 반사된 레이더 신호를 수신 안테나를 이용하여 수집할 수 있다. 이때, 생체 정보 결정 장치(100)는 미리 정해진 시간에 따라 수신 안테나를 통해 수신 레이더 신호를 수집할 수 있다. 수신 안테나를 통해 수집되는 수신 레이더 신호는 다중 레이더 펄스가 중첩된 형태의 신호일 수 있다.The biometric information determination apparatus 100 can collect the radar signal reflected from the target 110 using the receiving antenna. At this time, the biological information determination apparatus 100 may collect the reception radar signal through the reception antenna according to a predetermined time. The received radar signal collected via the receive antenna may be a signal in the form of a superposition of multiple radar pulses.

생체 정보 결정 장치(100)는 수신 안테나를 통해 수집되는 수신 레이더 신호를 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 이 때, 수신 안테나를 통해 수집되는 수신 레이더 신호는 복수의 샘플러를 이용하여 샘플링됨으로써 디지털 데이터로 변환될 수 있다. 본 발명에서는 이와 같이 디지털 데이터로 변환된 수신 레이더 신호를 프레임(Frame)으로 칭한다. The biological information determination apparatus 100 may convert the reception radar signal collected through the reception antenna into digital data. At this time, the receiving radar signal collected through the receiving antenna can be converted into digital data by being sampled using a plurality of samplers. In the present invention, a receiving radar signal converted into digital data is referred to as a frame.

본 발명에서 도 2의 (b)는 단일 프레임의 형태를 보여준다. 이 때, 가로 축에 대응하는 샘플러 인덱스(Sampler Index) 축은 각각의 샘플러 인덱스의 번호를 나타내고, 세로 축에 대응하는 신호 크기 축은 수신 안테나를 통해 수집된 레이더 신호의 전압을 나타낸다. 이때, 각각의 샘플러 인덱스 번호는 레이더 안테나로부터 타겟(110)까지의 거리에 비례할 수 있다. 예를 들어, 샘플러 인덱스 번호가 커질수록 레이더 안테나로부터 타겟(110)까지의 거리가 멀 수 있다.FIG. 2 (b) shows the shape of a single frame in the present invention. In this case, the sampler index axis corresponding to the horizontal axis represents the number of each sampler index, and the signal amplitude axis corresponding to the vertical axis represents the voltage of the radar signal collected through the receiving antenna. At this time, each sampler index number may be proportional to the distance from the radar antenna to the target 110. For example, the larger the sampler index number, the greater the distance from the radar antenna to the target 110.

생체 정보 결정 장치(100)는 수신 레이더 신호에서 타겟(110)의 심박 주파수를 효율적으로 추출하기 위해 복수의 단일 프레임들을 시간의 흐름에 따라 누적시킨 프레임 셋(Frame Set)을 생성하여 이용할 수 있다. 이때, 누적되는 복수의 단일 프레임들은 512개, 1024개 등과 같이 2의 n승 단위로 이용될 수 있다. The biometric information determination apparatus 100 may generate and use a frame set in which a plurality of single frames are accumulated in accordance with the flow of time in order to efficiently extract the heart rate frequency of the target 110 from the received radar signal. At this time, a plurality of single frames to be accumulated can be used in units of n power of 2, such as 512, 1024, and so on.

구체적으로 본 발명에서 도 2의 (c)는 프레임 셋의 형태를 보여준다. 프레임 셋은 샘플러 인덱스 축과 시간 축이 형성하는 평면상에 수신 레이더 신호의 크기가 표현된 형태를 가진다. 즉, 프레임 셋은 2차원 매트릭스의 데이터 구조로 표현될 수 있다.Specifically, FIG. 2C shows a form of a frame set in the present invention. The frame set has a form in which the size of the received radar signal is expressed on a plane formed by the sampled index axis and the time axis. That is, the frame set can be represented by a data structure of a two-dimensional matrix.

예를 들어, 생체 정보 결정 장치(100)가 256개의 샘플러를 지원한다고 가정하자. 그러면 프레임 셋의 샘플러 인덱스 축은 256개로 구성될 수 있다. 그리고 생체 정보 결정 장치(100)가 20 ms 간격으로 512개의 수신 레이더 신호를 수집한다고 가정하자. 그러면 매 20ms 간격으로 수집되는 단일 프레임이 시간 축 방향으로 누적되어 프레임 셋을 구성하므로 시간 축은 512개의 단위시간(0.02 초)으로 구성되며 하나의 프레임 셋은 10.24초 동안 수집된 수신 레이더 신호를 통해 생성될 수 있다. 이와 같은 프레임 셋은 상기 예에 한정되지 않고 필요와 용도에 따라 다양한 수치로 변경이 가능하다.For example, suppose that the biometric information determination apparatus 100 supports 256 samplers. The sampler index axis of the frameset can then be composed of 256. And that the bioinformation determination apparatus 100 acquires 512 reception radar signals at 20 ms intervals. Then, since a single frame collected every 20ms interval accumulates in the time axis direction to constitute a frame set, the time axis is composed of 512 unit time (0.02 second), and one frame set is generated by receiving radar signal collected for 10.24 seconds . Such a frame set is not limited to the above example, but may be changed into various values according to needs and uses.

생체 정보 결정 장치(100)를 통해 생성된 프레임 셋은 타겟(110)의 생체 정보를 포함하고 있다. 특히, 프레임 셋에 포함된 시간 축 방향의 데이터들 중 가장 큰 변동(fluctuation)을 보이는 데이터는 타겟(110)의 호흡에 대한 정보를 나타낸다. 즉, 도 2의 (c)에서 보는 바와 같이 138번째 샘플러의 시간 축 방향의 데이터 상에 나타나는 큰 변동은 타겟(110)의 호흡에 의해 수신 레이더 신호의 위상(phase)이 시간의 흐름에 따라 변동되는 것을 나타난 것을 나타낸다. The frame set generated through the biometric information determination apparatus 100 includes biometric information of the target 110. Particularly, the data showing the largest fluctuation among the data in the time axis direction included in the frame set represents information about respiration of the target 110. That is, as shown in FIG. 2 (c), a large variation in the data in the time axis direction of the 138th sampler indicates that the phase of the received radar signal varies due to the respiration of the target 110 .

이와는 달리 거의 모든 샘플러의 시간 축 방향의 데이터 상에 작은 크기로 나타나는 리플(ripple)은 타겟(110)의 심박에 대한 정보를 나타낸다. 본 발명의 생체 정보 결정 장치(100)는 복수의 샘플러 중에서 타겟(110)의 심박과 관련된 최적 샘플러를 선정하고, 선정된 최적 샘플러의 시간 축 방향의 데이터 즉, 시계열 데이터를 시간 영역에서 분석하고 처리함으로써 타겟(110)의 심박 정보를 측정할 수 있다.On the other hand, a ripple appearing in a small size on the data in the time axis direction of almost all samplers represents information about the heartbeat of the target 110. [ The biometric information determination apparatus 100 of the present invention selects an optimum sampler related to a heartbeat of a target 110 among a plurality of samplers and analyzes data in time axis direction of the selected optimum sampler, that is, time series data, The heartbeat information of the target 110 can be measured.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 레이더 신호의 시계열 데이터 분석을 이용한 생체 정보 결정 방법을 플로우차트로 도시한 도면이다.3 is a flowchart illustrating a method of determining biometric information using time series data analysis of a radar signal according to an exemplary embodiment of the present invention.

단계(310)에서, 생체 정보 결정 장치(100)는 심박을 측정하고자 하는 타겟으로부터 반사된 레이더 펄스가 중첩되어 형성된 단일 프레임을 미리 정해진 수신 시간에 따라 누적시켜 제1 프레임 셋(Frame set)을 생성할 수 있다. 이때, 생성된 프레임 셋은 샘플러 인덱스 축과 시간 축이 형성하는 평면상에 수신 레이더 신호의 크기가 표현된 형태를 가진다. 즉, 프레임 셋은 2차원 매트릭스의 데이터 구조로 표현될 수 있다.In step 310, the biometric information determination apparatus 100 generates a first frame set by accumulating a single frame formed by superimposing radar pulses reflected from a target for measuring heartbeat according to a predetermined reception time can do. At this time, the generated frame set has a form in which the size of the received radar signal is expressed on the plane formed by the sampled index axis and the time axis. That is, the frame set can be represented by a data structure of a two-dimensional matrix.

단계(320)에서, 생체 정보 결정 장치(100)는 미리 정해진 기준에 기초하여 이진 데이터로 변환된 제1 프레임 셋과 심박을 나타내는 템플릿 간의 교차 상관관계를 분석하여 교차 상관계수로 구성된 제2 프레임 셋을 생성할 수 있다. 이를 위해 생체 정보 결정 장치(100)는 먼저 제1 프레임 셋에서 각 샘플러가 가지는 시간 축 방향의 데이터 집합인 시계열 데이터에 전처리 과정을 수행할 수 있다.In step 320, the biometric information determination apparatus 100 analyzes a cross-correlation between a first frame set converted into binary data and a template representing a heartbeat based on a predetermined criterion, and generates a second frame set Can be generated. To this end, the biological information determination apparatus 100 may perform a preprocessing process on the time series data, which is a data set in the time axis direction of each sampler in the first frame set.

구체적으로 시계열 데이터에는 타겟(110)의 심박 정보 외에 호흡에 의한 위상 변화 성분이 포함되어 있다. 이때, 시계열 데이터에서 보이는 큰 진폭의 파동 성분은 호흡에 의한 것이고, 그 위에 실려 있는 작은 진폭의 파동 성분은 심박에 의한 것이다. 일반적으로 심박에 의한 흉곽의 움직임은 약 0.2 ~ 0.5 mm의 변위를 가지며, 호흡에 의한 흉곽의 움직임은 4 ~ 12 mm의 변위를 가진다. 그러므로 흉곽의 움직임이 반영된 시계열 데이터에서 호흡 성분이 우선적으로 제거되어야 타겟(110)의 심박 성분을 효과적으로 추출할 수 있다.More specifically, the time-series data includes a phase change component due to respiration in addition to the heartbeat information of the target 110. At this time, the large amplitude wave component seen in the time series data is due to breathing, and the small amplitude wave component placed thereon is due to the heartbeat. In general, the movement of the heartbeat by the thorax has a displacement of about 0.2-0.5 mm, and the movement of the thorax by the respiration has a displacement of 4-12 mm. Therefore, the heartbeat component of the target 110 can be effectively extracted by removing the respiratory component from the time-series data reflecting the movement of the ribcage.

이를 위해 생체 정보 결정 장치(100)는 각 샘플러의 시계열 데이터에서 직류 성분, 호흡 성분 및 노이즈를 제거하여 타겟(110)의 심박 정보를 추출하기 위하여 대역통과필터를 이용할 수 있다. 사람의 심박 주파수는 1~3Hz 대역에 분포하므로 생체 정보 결정 장치(100)는 1~3Hz 대역의 주파수로 구성된 신호 성분을 선택적으로 통과시키는 대역통과필터를 이용하여 각 샘플러의 시계열 데이터를 필터링함으로써 제1 프레임 셋에서 심박의 영향을 받은 신호 성분만을 남길 수 있다. 즉, 정지된 배경 객체에서 반사된 신호에 포함된 저주파수 성분이나 고주파수의 잡음 성분이 대역통과필터를 통해 효과적으로 제거될 수 있다.For this purpose, the bio-information determination apparatus 100 may use a band-pass filter to extract the heartbeat information of the target 110 by removing the DC component, respiration component, and noise from the time series data of each sampler. Since the heartbeat frequency of a person is distributed in a band of 1 to 3 Hz, the biological information determination apparatus 100 filters the time series data of each sampler by using a bandpass filter that selectively passes a signal component composed of frequencies in the range of 1 to 3 Hz Only one signal component affected by heartbeat can be left in one frame set. That is, the low-frequency component or the high-frequency noise component contained in the signal reflected from the stationary background object can be effectively removed through the band-pass filter.

이때, 생체 정보 결정 장치(100)는 대역통과필터를 구현하기 위하여 하기의 식 1과 같은 IIR(Infinite Impulse Response) 형태의 필터를 채택할 수 있으며, 1 Hz와 3 Hz를 차단 주파수로 하는 4차의 버터워스(Butterworth) 대역통과필터의 특성을 가지도록 설계할 수 있다. 식 1에서 입력 변수인 x[n]에 각 샘플러들의 시계열 데이터를 대입하면 결과인 y[n]을 얻을 수 있다.At this time, the biometric information determination apparatus 100 may adopt an IIR (Infinite Impulse Response) type filter as shown in Equation 1 below to implement the band pass filter, and the 4th order The characteristics of the Butterworth band-pass filter of FIG. By substituting the time series data of each sampler into the input variable x [n] in Equation 1, the result y [n] can be obtained.

[식 1][Formula 1]

상기 식 1에서 a[k]와 b[k]는 대역통과필터 특성을 구현하기 위한 계수이며, 이를 하기의 표 1에서 나타내었다. 변수 N과 M은 각각 계수 a[k]와 b[k]의 개수를 나타내며 각각 5의 값을 갖는다.In Equation 1, a [k] and b [k] are coefficients for implementing the band-pass filter characteristic, and are shown in Table 1 below. The variables N and M represent the number of coefficients a [k] and b [k], respectively, and have a value of 5 respectively.

[표 1] 대역통과필터를 위한 계수의 값[Table 1] Values of coefficients for band pass filter

Figure pat00002
Figure pat00002

제1 프레임 셋을 구성하는 각 샘플러의 시계열 데이터에 대해 대역통과필터를 이용하여 필터링한 결과를 도 4의 (a)에 나타내었는데 이를 확인해보면 직류 성분과 호흡 성분이 제거된 것을 알 수 있다. 이후 대역통과필터를 통과한 모든 샘플러들의 시계열 데이터를 누적시킨 결과가 도 4의 (b)이다. 이때, 약 150번째 샘플러에서 200번째 샘플러에 이르는 구간에서 관찰되는 다수의 피크는 심박에 의한 레이더 신호의 위상 변화 양상이 대역통과필터에 의해 부각되어 나타난 것을 의미한다. FIG. 4A shows a result of filtering the time-series data of each sampler constituting the first frame set using a band-pass filter, and it can be seen that the DC component and the respiration component are removed. The result of accumulating the time series data of all samplers that have passed through the band-pass filter is shown in FIG. 4 (b). At this time, a plurality of peaks observed in a section from about the 150th sampler to the 200th sampler means that the phase change pattern of the radar signal due to the heartbeat is highlighted by the band pass filter.

심박에 의한 레이더 신호의 위상 변화 양상을 보다 쉽게 관찰하기 위하여 대역통과필터 처리 전후의 제1 프레임 셋을 조감도 시점에서 나타낸 도면이 도 5의 (a) 및 (b)이다. 도 5의 (a)에서 약 150번째 샘플러에서 200번째 샘플러에 이르는 구간에서 시간 축을 따라 연속으로 나타나는 피크의 모습을 관찰할 수 있는데 이러한 피크의 열에서 샘플러 축 방향으로의 움직임은 관찰되지 않는다. 그러나 도 5의 (b)에서 약 150번째 샘플러에서 200번째 샘플러에 이르는 구간에서는 특정 모양의 패턴이 반복적으로 나타나는 것을 볼 수 있는데 이것은 UWB 임펄스 레이더의 운용 방식의 특성에 기인한 것이다.5A and 5B are diagrams showing the first frame set before and after the band pass filter processing at the bird's-eye view point in order to more easily observe the phase change pattern of the radar signal due to the heartbeat. In FIG. 5 (a), it is possible to observe the appearance of peaks continuously appearing along the time axis in the section from about the 150th sampler to the 200th sampler, and no movement in the direction of the sampler axis from the peak of the peak is observed. However, in FIG. 5 (b), it can be seen that a certain pattern repeatedly appears in the section from the about 150th sampler to the 200th sampler, which is attributed to the characteristics of the UWB impulse radar operating method.

구체적으로 레이더 시스템의 송신 안테나에서 타겟(110)을 향해 높은 주파수의 레이더 펄스를 반복적으로 투사하면 다수의 펄스가 체표면에서 반사될 때에 심박에 의한 미세한 움직임으로 인하여 위상이 변한 상태로 레이더 시스템의 수신 안테나로 돌아오게 된다. 그리고 수신 안테나에서는 레이더 송신 주파수보다 상대적으로 낮은 주파수로 펄스들을 수집하게 되므로 위상 변화를 겪은 수많은 펄스가 중첩된 형태의 프레임이 생성된다. 이러한 프레임들이 누적된 제1 프레임 셋에서 대역통과필터를 활용해 심박의 주파수 대역 성분만을 추출하게 되면 시간 축 방향으로는 심박의 패턴이 나타나고 샘플러 축 방향으로는 대역통과필터에 의해 크기가 변화된 프레임의 피크가 나타나게 되는 것이다. Specifically, when a radar pulse of a high frequency is repeatedly projected from the transmission antenna of the radar system toward the target 110, when a plurality of pulses are reflected from the body surface, Return to the antenna. In the receiving antenna, pulses are collected at a frequency relatively lower than the radar transmission frequency, so that a frame in which a number of pulses having undergone a phase change are overlapped is generated. If only the frequency band component of the heartbeat is extracted by using the band pass filter in the first frame set, the heartbeat pattern appears in the time axis direction and the size of the frame changed in the sampler axis direction by the band pass filter A peak will appear.

이후 생체 정보 결정 장치(100)는 전처리 과정이 수행된 제1 프레임 셋의 모든 데이터를 대상으로 특정 역치(threshold)보다 높은 값은 "1"로 설정하고, 낮은 값은 "0"으로 설정하여 도 6와 같은 이진 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 특정 역치는 전체 신호 처리 결과의 정확도에 영향을 끼치는 인자로서 실험적으로 결정될 수 있다. 도 6에서 보이는 검은 색 점과 선은 "1"의 값을 나타내고, 빈 공백은 "0"을 의미하는데 각 샘플러가 가지는 시계열 데이터를 살펴보면 임의의 길이를 가지는 "1"의 열이 반복적으로 나타나는 것을 관찰할 수 있다. 이와 같이 이진 데이터로 변환된 시계열 데이터의 형태와 각 샘플러가 가지는 시계열 데이터 간의 위상 관계를 활용하여 생체 정보 결정 장치(100)는 이진 데이터 내에서 심박의 영향이 나타나는 부분을 부각할 수 있다.Then, the biometric information determination apparatus 100 sets all the data of the first frame set subjected to the preprocessing process to a value higher than a specific threshold value to "1" and a lower value to "0" 6 < / RTI > At this time, the specific threshold may be determined experimentally as a factor that affects the accuracy of the overall signal processing result. The black dots and lines shown in FIG. 6 represent values of "1" and blank spaces represent "0". Looking at the time series data of each sampler, it can be seen that a row of "1" Can be observed. Using the phase relationship between the type of the time series data converted into the binary data and the time series data of each sampler, the bio-information determination apparatus 100 can highlight the part where the influence of the heartbeat appears in the binary data.

이후 생체 정보 결정 장치(100)는 심박의 영향이 부각되어 나타난 이진 데이터를 이용하여 심박을 나타내는 템플릿 간의 교차 상관관계를 분석하여 교차 상관계수로 구성된 제2 프레임 셋을 생성 할 수 있다. 구체적으로 임의의 이미지 내에서 찾고자 하는 특정 형태가 있을 경우, 이를 템플릿으로 삼아 전체 이미지와의 2차원 교차 상관관계를 분석하면 해당 임의의 이미지 내에서 특정 형태가 위치한 곳을 찾을 수 있다.The biometric information determination apparatus 100 can generate a second frame set having cross correlation coefficients by analyzing cross correlation between templates showing heartbeats using binary data in which the influence of heartbeats is emphasized. Specifically, when there is a specific form to be searched in an arbitrary image, by analyzing the two-dimensional cross correlation with the entire image using the template as a template, a specific shape can be found in the corresponding arbitrary image.

심박 패턴의 물리적 의미를 분석하기 위하여 이진 데이터의 이미지 내에서 관찰되는 패턴의 개략적인 모습을 도 7에 나타내었다. 이진 이미지에서 나타나는 패턴의 모습은 시간 축 방향으로 일정한 주기로 반복되는 "1"의 열과 샘플러 축 방향의 인접한 위치에서 이와는 위상이 반대인 "1"의 주기적인 열이 나타나는 형태이다. 위상이 반대인 열이 나타나는 샘플러의 간격은 3 이하의 범위에 있으며 이진 이미지를 생성하는 과정에서 사용된 역치가 클수록 간격이 넓어지고 역치가 낮을수록 간격이 좁아진다.A schematic view of the pattern observed in the image of the binary data to analyze the physical meaning of the heartbeat pattern is shown in FIG. The pattern shown in the binary image is a pattern in which a periodic row of " 1 "having a phase opposite to that of a column of" 1 "repeated at regular intervals in the time axis direction and an adjacent position in the sampler axis direction appears. The spacing of the samplers with opposite phases is in the range of 3 or less. The larger the threshold value used in the process of generating the binary image, the wider the interval, and the smaller the threshold, the smaller the interval becomes.

시간 축 방향으로 반복적으로 나타나는 "1"의 열은 대역통과필터를 통과한 시계열 데이터가 특정 역치에 기초하여 이진 값으로 표현된 것으로서 실제 심박에 의해 체표면이 움직인 변위에 동기를 이루고 있다. 그리고 샘플러 축 방향으로 반복적으로 나타나는 패턴은 대역통과필터의 영향을 받은 단일 프레임의 각 피크가 이진 값으로 표현된 것인데 각 패턴의 간격은 이진 이미지 변환 시에 사용된 역치가 크면 넓게 나타나고 역치가 작으면 좁게 나타난다. In the column of "1" repeatedly appearing in the time axis direction, the time series data passing through the band pass filter is represented by a binary value based on a specific threshold, and is synchronized with the displacement of the body surface due to the actual heartbeat. The pattern repeatedly appearing in the sampler axis direction is represented by a binary value of each peak of a single frame affected by the band pass filter. The interval of each pattern is wide when the threshold value used in the binary image conversion is large and when the threshold value is small It appears to be narrow.

심박의 주파수 대역에 해당하는 1 ~ 3 Hz 대역에서의 다양한 패턴을 분석하여 심박의 발생을 의미하는 대표적인 형태를 도출할 수 있으며, 본 발명의 생체 정보 결정 장치(100)는 이를 템플릿으로 활용할 수 있다. 템플릿은 45 ㅧ 5 크기의 2차원 배열로서 길이가 15인 "1"과 "0"의 열로 구성되어 있으며 이는 도 8의 (a)와 같다. 템플릿의 형상이 실제 심박에 의한 다양한 패턴을 대표할 수 있는지를 살펴보기 위하여 심박의 주파수가 최저 한계인 1 Hz 인 경우(도 9의 (b))와 최고 한계인 3 Hz 인 경우(도 9의 (c))의 각 패턴과 이미 도출한 템플릿(도 9의 (a))을 도 9에 함께 나타내었다. 그리고 템플릿과 각 패턴에서의 시간 축 방향의 길이를 시간 단위로 표시하였다. 도 9에 나타난 바와 같이 1 ~ 3 Hz의 대역에서 발생하는 심박 패턴은 템플릿을 시간 축 방향으로 크기 조정 (scaling)한 형태로 간주할 수 있다. 그러므로 템플릿을 활용하여 이진 이미지와 2차원 교차 상관관계를 분석할 경우에 실제 심박 패턴의 위치에서 심박이 존재하지 않는 주변부보다 상대적으로 큰 값의 상관 계수를 얻을 수 있다. 결론적으로 템플릿은 이진 이미지에서 심박이 발생한 위치를 찾아내는 데에 활용될 수 있음을 알 수 있다.It is possible to derive a representative pattern representing the occurrence of heartbeat by analyzing various patterns in the frequency band of 1 to 3 Hz corresponding to the frequency band of the heartbeat, and the biometric information determination apparatus 100 of the present invention can utilize it as a template . The template is a 45-by-5 two-dimensional array, consisting of columns of "1" and "0" with length 15, which is shown in Figure 8 (a). In order to examine whether the shape of the template can represent various patterns due to actual heartbeats, in the case where the frequency of the heartbeat is the lowest limit of 1 Hz (FIG. 9 (b)) and the maximum limit of 3 Hz (c)) and the already derived template (Fig. 9 (a)) are shown together in Fig. Then, the length of the template and the direction of the time axis in each pattern is expressed in time units. As shown in FIG. 9, a heartbeat pattern occurring in a band of 1 to 3 Hz can be regarded as a scaled version of the template in the time axis direction. Therefore, when the template is used to analyze the two-dimensional cross-correlation with the binary image, a relatively large correlation coefficient can be obtained at the position of the actual heartbeat pattern than at the peripheral portion without the heartbeat. In conclusion, it can be seen that the template can be used to find the location of the heartbeat in the binary image.

도 6과 같은 이진 이미지를 시간 축 변수 x와 샘플러 축 변수 y를 갖는 512 ㅧ 250 크기의 이미지인 f(x,y)로 표현하고 45 ㅧ 5 크기의 템플릿을 w(x,y)로 표현하였을 때, 이들의 2차원 교차 상관 계수인 c(x,y)를 구하는 수식은 하기의 식 2와 같다.The binary image shown in Fig. 6 is represented by f (x, y), which is a 512 ㅧ 250 image having a time axis variable x and a sampler axis variable y, and a template of 45 ㅧ 5 size is expressed by w (x, y) (X, y), which is a two-dimensional cross-correlation coefficient, is expressed by the following equation (2).

[식 2][Formula 2]

Figure pat00003
Figure pat00003

교차 상관 계수로 구성된 새로운 제2 프레임 셋의 모양은 도 8의 (b)와 같다. 도 8의 (b) 내의 약 150번째 샘플러에서 200번째 샘플러에 이르는 구간에서 주변부보다 상관 계수 값이 크게 나타남을 의미하는 다수의 피크가 관찰된다. 이러한 피크가 발생한 위치는 심박의 패턴이 존재할 확률이 높은 곳을 의미하며 이어지는 과정에서 심박이 가장 잘 드러나는 시계열 데이터를 가진 샘플러를 찾는 데에 활용된다.The shape of a new second frame set composed of cross correlation coefficients is shown in FIG. 8 (b). A large number of peaks are observed, which means that the correlation coefficient value is larger than that at the periphery in the section from the about 150th sampler to the 200th sampler in FIG. 8 (b). The location of these peaks is where the probability of a heartbeat pattern is high and is used to find a sampler with time-series data that best reveals heartbeats in the following process.

단계(330)에서, 생체 정보 결정 장치(100)는 제2 프레임 셋에 포함된 시계열 데이터 중 타겟(110)의 심박과 비교하여 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 선정할 수 있다. 이를 위해 생체 정보 결정 장치(100)는 제2 프레임 셋을 대상으로 시간 축의 단위 시점에서 상관 계수의 최대치가 나타내는 샘플러를 찾은 후 이들에 대한 히스토그램을 작성하여 가장 발생 빈도가 높은 복수의 후보 샘플러를 선정할 수 있다.In step 330, the biometric information determination apparatus 100 can select an optimal sampler including time series data having the highest similarity in comparison with the heartbeat of the target 110 among the time series data included in the second frame set. For this, the biometric information determination apparatus 100 finds a sampler represented by a maximum correlation coefficient at a unit time point on a time axis for a second frame set, creates a histogram for the sampler, and selects a plurality of candidate samplers having the highest occurrence frequency can do.

이러한 후보 샘플러의 선정 과정에서는 시간 축의 시점마다 심박이 가장 잘 드러나는 샘플러를 찾을 수 있다. 즉, 시간의 흐름에 따른 심박의 변화 양상을 세밀하게 표현하는 데에 기여하게 된다. 그리고 각 샘플러의 번호는 안테나에서 목표물까지의 물리적 거리에 대응되는 값이기 때문에 후보로 선정된 샘플러에 상응하는 위치에서 심박이 명확하게 관찰된다는 의미를 내재하게 된다.In the selection process of the candidate sampler, a sampler in which the heartbeat is most visible at each time axis can be found. That is, it contributes to finely expressing the change in the heart rate according to the time. Since the number of each sampler corresponds to the physical distance from the antenna to the target, it implies that the heartbeat is clearly observed at a position corresponding to the sampler selected as the candidate.

이후 생체 정보 결정 장치(100)는 선정된 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터의 분포 형태 및 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수 정보에 기초하여 타겟(110)의 심박과 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 선정할 수 있다. Then, the biometric information determination apparatus 100 includes time series data having the highest degree of similarity to the heartbeat of the target 110 based on the distribution form of the time series data and the number information of the candidate samplers located in the vicinity, for each of the plurality of selected candidate samplers The optimum sampler can be selected.

먼저 생체 정보 결정 장치(100)는 복수의 후보 샘플러 각각에 대한 시계열 데이터의 분포 형태에 따라 서로 다른 가중치를 부여할 수 있다. 도 6과 같은 이진 이미지에서 시간 축을 따라 형성된 "1"과 "0"의 열은 심박과 동기를 이루고 있으므로 각 열이 가장 균등하게 분포된 시계열 데이터를 가지고 있는 샘플러를 후보 샘플러로 선택하는 것이 중요하다. 이는 가장 균등하게 분포된 시계열 데이터를 가진 샘플러에서 심박 성분이 가장 명료하게 드러나기 때문이다. 결과적으로 가장 균등하게 분포된 시계열 데이터를 가진 샘플러를 선택하는 과정은 심박이 발생한 위치를 보다 정확하게 검출하는 데에 기여하며 신호 대 잡음비 (signal to noise ratio)가 가장 높은 샘플러를 후보 샘플러로 선택하도록 한다.First, the biometric information determination apparatus 100 may assign different weights according to the distribution pattern of the time series data for each of the plurality of candidate samplers. Since the "1" and "0" columns formed along the time axis in the binary image shown in FIG. 6 are synchronized with the heartbeat, it is important to select the sampler having the time series data with the most uniform distribution of each column as the candidate sampler . This is because the heartbeat component is most apparent in samplers with the most evenly distributed time series data. As a result, the process of selecting the sampler with the most evenly distributed time series data leads to a more accurate detection of the heartbeat location and selects the sampler with the highest signal-to-noise ratio as the candidate sampler .

이를 위해 생체 정보 결정 장치(100)는 각각의 후보 샘플러의 시계열 데이터에 대하여 연속길이 부호화(run length encoding)를 수행할 수 있다. 연속길이 부호화는 주로 데이터의 무손실 압축에 활용되는 기법으로서 연속되는 데이터의 열을 반복되는 값과 그의 개수로 표현하는 방법이다. 본 발명에서는 복수의 후보 샘플러 각각이 가지는 시계열 데이터에서 "1"과 "0"의 열의 길이를 계산하는 데에 이를 활용하였다. To this end, the biological information determination apparatus 100 may perform run length encoding on the time series data of each candidate sampler. Continuous length coding is a technique that is mainly used for lossless compression of data, and is a method of representing a sequence of continuous data by a repeated value and its number. In the present invention, this is utilized in calculating the lengths of the columns of "1" and "0 " in the time series data of each of the plurality of candidate samplers.

연속길이 부호화가 종료된 후 생체 정보 결정 장치(100)는 각각의 후보 샘플러에 대한 부호화 데이터에 대해 표준 편차를 계산할 수 있다. 이때, 표준 편차가 가장 작은 후보 샘플러의 시계열 데이터에서 "1"과 "0"의 배열이 가장 균등하게 분포되어 있다고 추정할 수 있다. 따라서, 생체 정보 결정 장치(100)는 각각의 후보 샘플러에 대해 표준 편차가 작을수록(시계열 데이터의 분포 형태가 균등할수록) 높은 가중치를 부여하고 표준 편차가 클수록(시계열 데이터의 분포 형태가 균등하지 않을수록) 낮은 가중치를 부여할 수 있다.After the continuous length coding is completed, the biological information determination apparatus 100 can calculate the standard deviation of the encoded data for each candidate sampler. At this time, it can be estimated that the arrangement of "1" and "0" is most evenly distributed in the time series data of the candidate sampler with the smallest standard deviation. Therefore, the biometric information determination apparatus 100 gives a higher weight to each candidate sampler as the standard deviation becomes smaller (the more uniform the distribution form of the time series data), and the larger the standard deviation becomes (the distribution form of the time series data becomes uneven It is possible to give a low weight.

다음으로 생체 정보 결정 장치(100)는 각각의 후보 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수에 따라 서로 다른 가중치를 부여할 수 있다. 각각의 후보 샘플러에 대해 +3 또는 -3의 이내의 위치에 후보 샘플러가 있을 경우 이를 이웃 샘플러(neighbor sampler)라고 칭할 수 있다. 생체 정보 결정 장치(100)는 이웃 샘플러의 존재 여부에 따라 가중치를 차등적으로 부여할 수 있는데 만약 각각의 후보 샘플러의 양쪽에 위치한 이웃 샘플러의 개수가 많을수록 높은 가중치를 부여하고, 적을수록 낮은 가중치를 부여할 있다. 이는 심박이 발생한 위치가 특정 샘플러를 중심으로 정규분포를 따르고 있을 가능성이 높기 때문으로 이웃 샘플러의 갯우에 따라 차별적으로 가중치를 부여하는 과정은 심박이 나타날 확률이 가장 높은 샘플러 즉, 정규분포상의 평균값에 가장 가까운 샘플러를 선택하는 데에 도움을 줄 수 있다.Next, the biometric information determination apparatus 100 may assign different weights to the respective candidate samplers according to the number of candidate samplers located in the neighborhood. If there is a candidate sampler at a position within +3 or -3 for each candidate sampler, this may be called a neighbor sampler. The biometric information determination apparatus 100 may assign weights differentially depending on the presence or absence of neighboring samplers. If the number of neighboring samplers located on both sides of each candidate sampler is greater, a higher weight is given, and a lower weight Can be granted. This is because it is likely that the location of the heartbeat is following a normal distribution centering on a specific sampler. The process of assigning different weights according to the neighborhood sampler is a sampler having the highest probability of showing heartbeats, that is, It can help you to select the closest sampler.

생체 정보 결정 장치(100)는 복수의 후보 샘플러 각각에 대한 시계열 데이터의 분포 형태에 따라 부여된 가중치와 이웃 샘플러의 존재 여부에 따라 부여된 가중치를 곱한 다음 그 결과값이 높은 순서대로 후보 샘플러들을 새롭게 분류하고, 그 중 가장 높은 점수를 받은 후보 샘플러를 최적 샘플러로 선정할 수 있다.The biometric information determination apparatus 100 multiplies the weights given in accordance with the distribution type of the time series data for each of the plurality of candidate samplers with the weight given according to the presence or absence of neighboring samplers, And the candidate sampler with the highest score among them can be selected as the optimum sampler.

단계(340)에서, 생체 정보 결정 장치(100)는 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터를 보정할 수 있다. 먼저 도 10과 같이 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에서 연속된 "1"의 배열을 블록(block)으로 칭할 수 있다. 시계열 데이터를 살펴보면 블록 내에 공백 구간이 존재하는 경우가 있으며 이의 예는 도 10과 같다. 도 10에서 (a)과 (b)으로 표시된 구간이 공백에 해당한다. 공백은 레이더 신호를 표본화하는 과정에서 발생한 양자화 오차나 외부 잡음에 의해 발생할 수 있으며 제1 프레임 셋을 이진 데이터로 변환하는 과정에서 역치를 지나치게 높게 설정하였을 때에도 발생할 수 있다. 이어지는 과정에서 블록의 길이를 활용하여 심박의 위치를 계산해야 하므로 공백은 신호 대 잡음비를 떨어뜨리는 요소로 작용한다. 그러므로 공백에 해당하는 위치에 적당한 값을 반영하여 공백을 제거하는 과정이 필요하다. 도 10에 가장 흔히 관찰되는 공백의 형태를 나타내었는데 (a) 형태의 공백은 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터의 특정 블록 내에 존재하는 공백에 해당하고, (b) 형태의 공백은 이웃 샘플러에 포함된 시계열 데이터와의 비교를 통해서 찾아낼 수 있는 공백을 나타내고 있다. 최적 샘플러와 이웃 샘플러가 가진 시계열 데이터의 관계를 살펴보면 블록의 위상이 정반대인 모습으로 나타나기 때문에 이를 활용하면 공백을 쉽게 제거할 수 있다.In step 340, the biological information determination apparatus 100 can correct the time series data included in the selected optimum sampler. First, as shown in FIG. 10, an array of consecutive "1" s in the time series data included in the optimum sampler can be referred to as a block. If the time series data is examined, there may be a blank interval in the block, and an example thereof is shown in FIG. In FIG. 10, the intervals indicated by (a) and (b) correspond to spaces. Space may be caused by a quantization error or an external noise generated in the process of sampling the radar signal and may occur when the threshold value is set too high in the process of converting the first frame set to binary data. In the following process, since the position of the heartbeat must be calculated using the length of the block, the blank serves as a factor to lower the signal-to-noise ratio. Therefore, it is necessary to remove the whitespace by reflecting the appropriate value at the position corresponding to the whitespace. (A) type of blank corresponds to a blank existing in a specific block of time series data included in the optimum sampler, and (b) type of blank is included in a neighboring sampler And a blank space that can be found through comparison with the time series data. If we look at the relationship between time series data of the optimum sampler and neighbor sampler, the phase of the block appears to be the opposite, so that it can be easily removed.

생체 정보 결정 장치(100)는 도 11의 (a)와 같이 블록의 내부에 위치한 공백을 제거할 수 있다. 먼저 생체 정보 결정 장치(100)는 공백의 앞에 위치한 블록의 길이

Figure pat00004
과 공백의 뒤에 위치한 블록의 길이
Figure pat00005
, 그리고 공백의 폭
Figure pat00006
를 측정할 수 있다. 이때, 시계열 데이터 내의 "1"과 "0"의 열에 대한 길이는 앞서 행한 연속길이 부호화 과정에서 측정된 바가 있으므로, 이를 활용하여 블록과 공백의 길이를 측정할 수 있다. 이후 생체 정보 결정 장치(100)는 두 블록의 길이와 공백의 폭을 더한 값이 블록의 평균 길이인
Figure pat00007
의 120%와 같거나 짧은 경우 즉,
Figure pat00008
인 경우 생체 정보 결정 장치(100)는 공백을 "1"로 채워 넣어 시계열 데이터를 보정할 수 있다. 이러한 블록의 내부에 위치한 공백을 제거하는 보정 작업은 최적 샘플러와 모든 이웃 샘플러에 대해 수행될 수 있다.The biometric information determination apparatus 100 may remove a blank located inside the block as shown in FIG. 11 (a). First, the biometric information determination apparatus 100 determines the length of a block located in front of a space
Figure pat00004
And the length of the block after the space
Figure pat00005
, And the width of the blank
Figure pat00006
Can be measured. In this case, since the lengths of the "1" and "0" columns in the time series data have been measured in the continuous length coding process, the length of the block and the blank space can be measured. Then, the biometric information determination apparatus 100 determines whether the value obtained by adding the lengths of the two blocks and the width of the blank is an average length of the blocks
Figure pat00007
Is equal to or shorter than 120% of < RTI ID = 0.0 >
Figure pat00008
The biometric information determination apparatus 100 can correct the time series data by filling in the blank with "1 ". Correction operations to remove blanks located inside these blocks may be performed for the best sampler and all neighbor samplers.

이와 같이 블록의 내부에 위치하여 존재하는 비정상적인 공백을 모두 제거한 후에 발견되는 공백에 대해서 생체 정보 결정 장치(100)는 해당 공백이 어떤 샘플러에 속한 것인지 명확하지 않은 경우 이에 대한 보정을 수행할 수 있다. 이러한 경우에는 최적 샘플러와 이웃 샘플러에 포함된 시계열 데이터의 분포를 비교하여 공백을 찾아낸 후에 이를 제거함으로써 시계열 데이터를 보정할 수 있다. 이때, 생체 정보 결정 장치(100)는 최적 샘플러가 가진 이웃 샘플러의 개수에 따라 보정 방법을 달리하며 전후 위치인 ㅁ 3의 위치에 이웃 샘플러가 모두 존재할 경우에는 두 샘플러의 시계열 데이터를 모두 참고함으로써 정교한 보정이 가능하고 이웃 샘플러가 하나밖에 없으면 보다 간단한 방식으로 보정이 이루어진다.The biometric information determination apparatus 100 can perform correction for a vacant space that is found after removing all the abnormal vacancies located inside the block, if the vacant space is not clear to which sampler. In this case, the time series data can be corrected by comparing the distributions of the time series data included in the optimum sampler and the neighboring sampler to find a blank and then removing the blank. At this time, the biometric information determination apparatus 100 changes the correction method according to the number of neighboring samplers possessed by the optimum sampler, and if all of the neighboring samplers are present at the positions of the forward and backward positions, Kl 3, If calibration is possible and there is only one neighbor sampler, the correction is made in a simpler way.

생체 정보 결정 장치(100)는 단일 블록 내의 공백이 제거된 최적 샘플러의 이웃 샘플러가 하나인 경우, 최적 샘플러에 포함된 공백의 앞과 뒤에 위치한 단일 블록의 길이를 비교하여 짧은 길이를 가지는 단일 블록에 1을 채워 넣음으로써 상기 공백을 제거할 수 있다. 예를 들어, 도 11의 (b)에 나타난 바와 같이 공백의 앞에 위치한 이웃 샘플러의 블록 길이

Figure pat00009
이 공백의 뒤에 위치한 최적 샘플러의 블록 길이
Figure pat00010
보다 긴 것을 알 수 있다. 이러한 경우 생체 정보 결정 장치(100)는 길이가 -은 블록이 위치한 최적 샘플러의 공백 위치에 "1"을 채워 넣는 방식으로 시계열 데이터를 보정할 수 있다.When the neighboring sampler of the optimum sampler in which a space in a single block is removed is one, the length of a single block located before and after the blank included in the optimum sampler is compared to obtain a single block having a short length 1 < / RTI > For example, as shown in FIG. 11 (b), the block length of a neighboring sampler located in front of a blank
Figure pat00009
The block length of the best sampler after this space
Figure pat00010
A longer one can be seen. In this case, the biometric information determination apparatus 100 can correct the time series data in such a manner that "1" is filled in the blank position of the optimum sampler in which the block of length - is located.

이와는 달리 단일 블록 내의 공백이 제거된 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러가 두 개인 경우, 현재의 공백 위치에 이웃 샘플러의 데이터가 모두 존재하지 않을 경우에만 최적 샘플러의 공백에 "1"을 채워 넣는 방식으로 시계열 데이터를 보정할 수 있다. 예를 들어, 도 11의 (c)에 나타난 바와 같이 최적 샘플러인 175번 샘플러의 전후 위치인 172, 178번 위치에 이웃 샘플러가 존재하는 것을 볼 수 있다. 이때, 공백이 위치하는 특정 시점인

Figure pat00011
에서는 172, 178번 이웃 샘플러에 데이터가 존재하지 않으므로 생체 정보 결정 장치(100)는
Figure pat00012
시점에서 최적 샘플러가 데이터를 가질 확률이 높다고 판단하여 최적 샘플러의 공백을 "1"로 채울 수 있다. On the other hand, if there are two candidate samplers located in the neighborhood of the optimum sampler in which a space within a single block is removed, a method of filling the space of the optimum sampler with "1" only when there is no data of neighboring samplers at the current blank position To correct the time series data. For example, as shown in (c) of FIG. 11, it can be seen that neighbor samplers exist at positions 172 and 178 before and after the 175 sampler, which is the optimum sampler. At this point,
Figure pat00011
Since no data exists in neighboring samplers 172 and 178, the biometric information determining apparatus 100
Figure pat00012
It is determined that the optimum sampler has a high probability of having data, and the space of the optimum sampler can be filled with "1 ".

그러나 특정 시점인

Figure pat00013
에서는 178번 이웃 샘플러의 경우 데이터가 존재하지만 172번 이웃 샘플러는 비어있으므로 생체 정보 결정 장치(100)는
Figure pat00014
시점에서 172번 이웃 샘플러가 데이터를 가질 확률이 높다고 판단하여 172번 이웃 샘플러의 공백을 "1"로 채우고 최적 샘플러의 공백은 비워두게 된다.However,
Figure pat00013
In the case of the neighboring sampler 178, data exists but the neighboring sampler 172 is empty, so that the biometric information determining apparatus 100
Figure pat00014
It is assumed that the neighboring sampler 172 is likely to have the data at the time point, so that the space of the neighboring sampler 172 is filled with "1 ", and the space of the optimum sampler becomes empty.

단계(350)에서, 생체 정보 결정 장치(100)는 보정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 기초하여 타겟(110)의 심박 정보를 추출할 수 있다. 최적 샘플러의 시계열 데이터에 포함된 각각의 블록은 심박과 동기를 이루고 있기 때문에 생체 정보 결정 장치(100)는 각 블록의 중심점을 심박의 발생 시점으로 추정할 수 있다. 따라서, 각 블록의 중심점 간의 간격이 심박 간의 시간 간격으로 간주될 수 있으며, 생체 정보 결정 장치(100)는 심박 간의 시간 간격에 대한 역수를 구함으로써 타겟(110)의 심박 주파수를 계산할 수 있다. At step 350, the biological information determination apparatus 100 can extract the heartbeat information of the target 110 based on the time series data included in the corrected optimum sampler. Since each block included in the time series data of the optimum sampler is synchronized with the heartbeat, the bioinformation determining apparatus 100 can estimate the center point of each block as the time point of the heartbeat. Therefore, the interval between the center points of each block can be regarded as a time interval between heartbeats, and the bioinformation determining apparatus 100 can calculate the heartbeat frequency of the target 110 by obtaining the inverse of the time interval between heartbeats.

도 12는 최종적으로 선택된 최적 샘플러의 시계열 데이터가 N 개의 블록으로 구성된 예를 나타내며, 생체 정보 결정 장치(100)는 이를 토대로 하기의 식 1을 통해 타겟(110)의 심박 주파수를 계산할 수 있다.FIG. 12 shows an example in which the time series data of the finally selected optimum sampler is composed of N blocks, and the bio-information determination apparatus 100 can calculate the heart rate frequency of the target 110 through Equation 1 below.

[식 3][Formula 3]

Figure pat00015
Figure pat00015

본 발명에서는 UWB 임펄스 레이더를 활용하여 타겟(110)의 심박 정보를 효율적으로 추출하는 방법을 제공한다. 본 발명의 생체 정보 결정 장치(100)는 인체에서 반사된 레이더 신호에 실려 있는 심박 정보를 추출하기 위하여 시간 영역에서 레이더 신호를 처리하였으며 이의 결과로 얻어진 심박의 시간적 위치를 기반으로 심박의 주파수 및 심박의 변화 양상을 검출할 수 있다. The present invention provides a method for efficiently extracting heartbeat information of a target 110 using a UWB impulse radar. The biometric information determination apparatus 100 of the present invention processes a radar signal in a time domain to extract heartbeat information carried on a radar signal reflected from a human body, and based on the obtained temporal position of the heartbeat, Can be detected.

이와 같은 생체 정보 결정 장치(100)는 보안, 안전, 감시, 헬스케어 등의 다양한 분야에 활용될 수 있다. 특히 레이더 시스템을 한 개의 송신단과 두 개 이상의 수신단으로 구성하거나 레이더 시스템에 다수의 안테나로 구성된 배열 안테나(array antenna)를 활용한다면, 공간에서의 타겟(110) 위치를 결정할 수 있으므로 타겟(110)의 정확한 생체 정보와 위치 정보를 동시에 측정할 수 있어 다양한 응용 분야에 활용될 수 있다.Such a biological information determination apparatus 100 can be applied to various fields such as security, safety, surveillance, and health care. Particularly, if the radar system is composed of one transmitting end and two or more receiving ends or an array antenna composed of a plurality of antennas is used in the radar system, the position of the target 110 in the space can be determined, Accurate biometric information and location information can be measured at the same time, which can be utilized in various applications.

한편, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.Meanwhile, the method according to the present invention may be embodied as a program that can be executed by a computer, and may be embodied as various recording media such as a magnetic storage medium, an optical reading medium, and a digital storage medium.

본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.Implementations of the various techniques described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or in computer hardware, firmware, software, or combinations thereof. Implementations may be implemented in a computer program product, such as an information carrier, e.g., a machine readable storage device, such as a computer readable storage medium, for example, for processing by a data processing apparatus, Apparatus (computer readable medium) or as a computer program tangibly embodied in a propagation signal. A computer program, such as the computer program (s) described above, may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and may be stored as a stand-alone program or in a module, component, subroutine, As other units suitable for use in the present invention. A computer program may be deployed to be processed on one computer or multiple computers at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communications network.

컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.Processors suitable for processing a computer program include, by way of example, both general purpose and special purpose microprocessors, and any one or more processors of any kind of digital computer. Generally, a processor will receive instructions and data from a read-only memory or a random access memory or both. The elements of a computer may include at least one processor for executing instructions and one or more memory devices for storing instructions and data. Generally, a computer may include one or more mass storage devices for storing data, such as magnetic, magneto-optical disks, or optical disks, or may receive data from them, transmit data to them, . ≪ / RTI > Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, compact disk read only memory A magneto-optical medium such as a floppy disk, an optical disk such as a DVD (Digital Video Disk), a ROM (Read Only Memory), a RAM , Random Access Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and the like. The processor and memory may be supplemented or included by special purpose logic circuitry.

또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.In addition, the computer-readable medium can be any available media that can be accessed by a computer, and can include both computer storage media and transmission media.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.While the specification contains a number of specific implementation details, it should be understood that they are not to be construed as limitations on the scope of any invention or claim, but rather on the description of features that may be specific to a particular embodiment of a particular invention Should be understood. Certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments, either individually or in any suitable subcombination. Further, although the features may operate in a particular combination and may be initially described as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, Or a variant of a subcombination.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should be understood that such operations must be performed in that particular order or sequential order shown to achieve the desired result, or that all illustrated operations should be performed. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Also, the separation of the various device components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and devices will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products It should be understood.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

100 : 생체 정보 결정 장치
110 : 타겟
100: Biometric information determination device
110: Target

Claims (20)

심박을 측정하고자 하는 타겟으로부터 반사된 레이더 펄스가 중첩되어 형성된 단일 프레임을 미리 정해진 수신 시간에 따라 누적시켜 제1 프레임 셋(Frame set)을 생성하는 단계;
미리 정해진 기준에 기초하여 이진 데이터로 변환된 제1 프레임 셋과 심박을 나타내는 템플릿 간의 교차 상관관계를 분석하여 교차 상관계수로 구성된 제2 프레임 셋을 생성하는 단계;
상기 제2 프레임 셋에 포함된 시계열 데이터 중 상기 타겟의 심박과 비교하여 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 선정하는 단계;
상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출하는 단계
를 포함하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
Generating a first frame set by accumulating a single frame formed by overlapping radar pulses reflected from a target for measuring heartbeat according to a predetermined reception time;
Analyzing a cross correlation between a first frame set converted into binary data and a template representing a heartbeat based on a predetermined reference to generate a second frame set composed of cross correlation coefficients;
Selecting an optimum sampler including time-series data having the highest degree of similarity compared with a heartbeat of the target among the time-series data included in the second frame set;
Extracting the heartbeat information of the target based on the time series data included in the selected optimum sampler
And determining the biometric information of the target.
제1항에 있어서,
상기 선정하는 단계는,
상기 제2 프레임 셋을 구성하는 교차 상관계수를 통해 작성된 히스토그램을 이용하여 복수의 후보 샘플러를 선정하는 단계; 및
상기 선정된 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터의 분포 형태 및 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수 정보에 기초하여 상기 타겟의 심박과 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 결정하는 단계
를 포함하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the selecting comprises:
Selecting a plurality of candidate samplers using a histogram created through cross correlation coefficients constituting the second frame set; And
Determining an optimal sampler including time series data having the highest degree of similarity to the heartbeat of the target based on the distribution type of the time series data and the number information of the candidate samplers located in the neighborhood for each of the selected plurality of candidate samplers
And determining the biometric information of the target.
제2항에 있어서,
상기 최적 샘플러를 선정하는 단계는,
상기 후보 샘플러들 중 가장 높은 가중치가 부여된 후보 샘플러를 최적 샘플러로 선정하고,
상기 가중치는,
상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 시계열 데이터의 분포 형태가 균등할수록 높게 설정되고, 또는
상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수가 많을수록 높게 설정되는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the step of selecting the optimum sampler comprises:
Selecting a candidate sampler having the highest weight among the candidate samplers as an optimum sampler,
The weighting value,
The distribution form of the time series data identified for each of the plurality of candidate samplers is set to be higher as the distribution type is uniform
Wherein the number of candidate samplers located in the vicinity of each of the plurality of candidate samplers is set to be higher.
제1항에 있어서,
상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 공백을 제거함으로써 시계열 데이터를 보정하는 단계;
를 더 포함하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
The method according to claim 1,
Correcting the time series data by removing a blank of a block corresponding to the time series data included in the selected optimum sampler;
Further comprising the steps of:
제4항에 있어서,
상기 추출하는 단계는,
상기 보정된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the extracting comprises:
And extracting the heartbeat information of the target based on the corrected time series data.
제4항에 있어서,
상기 보정하는 단계는,
상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거하는 단계; 및
상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수에 기초하여 상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록과 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 사이에 위치한 제2 공백을 제거하는 단계
를 포함하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the correcting comprises:
Removing a first blank space located inside a block corresponding to time series data included in the optimum sampler; And
A second space located between a block corresponding to the time series data included in the optimum sampler and a block corresponding to time series data included in the neighboring candidate sampler based on the number of candidate samplers located in the neighborhood of the optimum sampler, Steps to remove
And determining the biometric information of the target.
제6항에 있어서,
상기 제1 공백을 제거하는 단계는,
상기 최적 샘플러 및 상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터에 대응하는 블록의 평균 길이를 이용하여 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
The method according to claim 6,
Wherein removing the first blanking comprises:
And eliminating a first blank located inside the block using an average length of a block corresponding to time series data for each of the optimal sampler and a candidate sampler positioned next to the optimal sampler.
제6항에 있어서,
상기 제2 공백을 제거하는 단계는,
상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 한 개인 경우, 상기 제2 공백의 앞과 뒤에 위치한 블록의 길이에 비교하여 짧은 길이를 가지는 블록에 1을 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
The method according to claim 6,
The step of removing the second blank may comprise:
If there is one candidate sampler positioned next to the best sampler in which the first space is located within the block, a block having a short length is filled with 1 in comparison with the length of blocks before and after the second space Thereby removing the second blank.
제6항에 있어서,
상기 제2 공백을 제거하는 단계는,
상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 두 개인 경우, 상기 제2 공백에 대응하는 위치에 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터가 없으며 상기 최적 샘플러의 위치에 존재하는 제2 공백을 1로 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
The method according to claim 6,
The step of removing the second blank may comprise:
When there are two candidate samplers located next to the best sampler in which the first space located inside the block is removed, there is no time series data included in the neighboring candidate sampler at a position corresponding to the second space, And removing the second blank by filling a second blank existing at a position of the sampler with 1.
제1항에 있어서,
상기 추출하는 단계는,
최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 중심점들 간의 시간 간격을 이용하여 상기 타겟에 대한 심박의 주파수를 결정하는 타겟의 생체 정보 결정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the extracting comprises:
Determining a frequency of a heartbeat for the target using a time interval between center points of a block corresponding to time series data included in an optimum sampler.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 영상 처리 방법을 수행하기 위한 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium storing a program for performing the image processing method according to any one of claims 1 to 10. 심박을 측정하고자 하는 타겟으로부터 반사된 레이더 펄스가 중첩되어 형성된 단일 프레임을 신호 처리하는 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는 심박을 측정하고자 하는 타겟으로부터 반사된 레이더 펄스가 중첩되어 형성된 단일 프레임을 미리 정해진 수신 시간에 따라 누적시켜 제1 프레임 셋(Frame set)을 생성하고, 미리 정해진 기준에 기초하여 이진 데이터로 변환된 제1 프레임 셋과 심박을 나타내는 템플릿 간의 교차 상관관계를 분석하여 교차 상관계수로 구성된 제2 프레임 셋을 생성하며, 상기 제2 프레임 셋에 포함된 시계열 데이터 중 상기 타겟의 심박과 비교하여 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 선정하고, 상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
A processor for processing a single frame formed by superimposing radar pulses reflected from a target for measuring a heartbeat
Lt; / RTI >
The processor generates a first frame set by accumulating a single frame formed by overlapping radar pulses reflected from a target to be measured with respect to a heartbeat according to a predetermined reception time and outputs the first frame set as binary data And generating a second frame set composed of cross correlation coefficients by analyzing a cross correlation between the converted first frame set and a template representing a heartbeat, comparing the similarity with the heartbeat of the target among the time series data included in the second frame set, Selects the optimum sampler including the highest time series data and extracts the heartbeat information of the target based on the time series data included in the selected optimum sampler.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 제2 프레임 셋을 구성하는 교차 상관계수를 통해 작성된 히스토그램을 이용하여 복수의 후보 샘플러를 선정하고, 상기 선정된 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터의 분포 형태 및 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수 정보에 기초하여 상기 타겟의 심박과 유사도가 가장 높은 시계열 데이터를 포함하는 최적 샘플러를 결정하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
13. The method of claim 12,
The processor comprising:
A plurality of candidate samplers are selected by using a histogram created through cross correlation coefficients constituting the second frame set, and a distribution type of time series data and a number of candidate samplers located in the neighborhood of the selected plurality of candidate samplers Determining an optimum sampler including time-series data having the highest degree of similarity to the heartbeat of the target.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 후보 샘플러들 중 가장 높은 가중치가 부여된 후보 샘플러를 최적 샘플러로 선정하고, 상기 가중치는 상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 시계열 데이터의 분포 형태가 균등할수록 높게 설정되고, 또는 상기 복수의 후보 샘플러 각각에 대해 확인된 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수가 많을수록 높게 설정되는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
13. The method of claim 12,
The processor
Wherein the candidate sampler having the highest weight among the candidate samplers is selected as an optimum sampler and the weight is set to be higher as the distribution form of the time series data identified for each of the plurality of candidate samplers is uniform, And the higher the number of candidate samplers located in the identified neighbor for each of the samplers, the higher the number of candidate samplers is.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 선정된 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 공백을 제거함으로써 시계열 데이터를 보정하고, 상기 보정된 시계열 데이터에 기초하여 상기 타겟의 심박 정보를 추출하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
13. The method of claim 12,
The processor
Correcting the time series data by removing a blank of a block corresponding to the time series data included in the selected optimum sampler and extracting the heartbeat information of the target based on the corrected time series data.
제15항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거하고, 상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러의 개수에 기초하여 상기 최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록과 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 사이에 위치한 제2 공백을 제거하여 시계열 데이터를 보정하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
16. The method of claim 15,
The processor comprising:
A block corresponding to the time series data included in the optimum sampler based on the number of candidate samplers located in the neighborhood of the optimum sampler and a block corresponding to the time series data included in the optimal sampler, And corrects the time series data by removing a second blank located between blocks corresponding to the time series data included in the candidate sampler located in the neighborhood.
제16항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 최적 샘플러 및 상기 최적 샘플러의 이웃에 위치한 후보 샘플러 각각에 대해 시계열 데이터에 대응하는 블록의 평균 길이를 이용하여 상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백을 제거하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
17. The method of claim 16,
The processor comprising:
Wherein the first space located inside the block is removed by using an average length of blocks corresponding to time series data for each of the optimum sampler and the candidate sampler located next to the optimum sampler.
제16항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 한 개인 경우, 상기 제2 공백의 앞과 뒤에 위치한 블록의 길이에 비교하여 짧은 길이를 가지는 블록에 1을 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
17. The method of claim 16,
The processor comprising:
If there is one candidate sampler positioned next to the best sampler in which the first space is located within the block, a block having a short length is filled with 1 in comparison with the length of blocks before and after the second space Thereby removing the second blank.
제16항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 블록의 내부에 위치한 제1 공백이 제거된 최적 샘플러에 대해 이웃에 위치한 후보 샘플러가 두 개인 경우, 상기 제2 공백에 대응하는 위치에 상기 이웃에 위치한 후보 샘플러에 포함된 시계열 데이터가 없으며 상기 최적 샘플러의 위치에 존재하는 제2 공백을 1로 채워 넣음으로써 상기 제2 공백을 제거하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
17. The method of claim 16,
The processor comprising:
When there are two candidate samplers located next to the best sampler in which the first space located inside the block is removed, there is no time series data included in the neighboring candidate sampler at a position corresponding to the second space, And removing the second blank by filling a second blank existing at a position of the sampler with 1.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는,
최적 샘플러에 포함된 시계열 데이터에 대응하는 블록의 중심점들 간의 시간 간격을 이용하여 상기 타겟에 대한 심박의 주파수를 결정함으로써 상기 타겟의 심박 정보를 추출하는 타겟의 생체 정보 결정 장치.
13. The method of claim 12,
The processor comprising:
Wherein the heartbeat information of the target is extracted by determining a frequency of a heartbeat for the target using a time interval between center points of a block corresponding to time series data included in an optimum sampler.
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