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非接触生体信号計測・解析

現在,医療費の高騰やメタボリックシンドローム検診の義務化を受け,人々の間で病気予防のための健康管理に対する関心が高まっています.多くの先行研究から,心拍数の変動量を解析することにより,健康状態や精神的なストレスを評価できることが知られています.しかし,これまで心拍数変動を得るためには主に心電図計を用いており,電極を身体に付着させる必要があるなど,日常生活で手軽に計測を行うことが困難でした. そこで本グループでは,日常生活において簡便に健康管理を行える環境を構築することを目的として,身体に対して非接触に生体信号を計測することを考えました. 具体的には,電磁波,圧センサ,ビデオカメラなどを用いた非接触計測手法の確立を目指しています. 人の身体は,僅かではあるものの心臓の拍動に同期して振動しています.このため,電磁波を照射した際の反射波や椅子に設置した圧センサの信号を解析することにより,心拍数変動を抽出することが可能です.しかし,これらの信号には心拍由来の成分だけでなく,呼吸やランダムな体動に由来する成分も含まれています.本グループでは,このような様々な情報が重畳した信号の中から,心拍数情報のみを安定して正しく取り出すための方法を研究しています. また,人の皮膚は心臓の拍動に合わせて微小にその色を変化させています.この情報をカメラで捉えることにより,心拍数や血圧といった様々な生体信号を得ることができます.本グループでは,特にカメラ映像から血圧変動を推定する手法について研究を行っています.この技術を応用すれば,例えば,スマートフォンに搭載されたカメラを用いて日々の健康状態を管理することが可能になります.

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図1:本グループで用いる計測デバイスの例
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図1:HRVのパワースペクトル密度図2:各観測信号および推定HRV
  1. 電磁波による非接触心拍数推定
  2. 圧電素子による非接触心拍数変動推定および推定値信頼性評価
  3. 身体映像からの生体情報抽出に関する研究
  4. 適応フィルタを用いた小型RFモーションセンサ信号からの心拍数推定
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Last-modified: 2018-03-29 (木) 00:11:42 (144d)

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