• 제목/요약/키워드: 바이스펙트럼 분석

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바이스펙트럼 분석 기반의 뇌파 Artifact 제거 프로세스 구현 (Implementation of EEG Artifact Removal Process Based on Bispectrum Analysis)

  • 박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.63-69
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    • 2019
  • 본 연구에서는 뇌파의 스펙트럼 분석에 의해 추출되는 마취심도 지표인 SEF(spectral edge freqency), MF(median frequency)의 가변성 감소를 위하여 뇌파의 비선형성에 근거하여 바이스펙트럼 분석기법을 도입하고자 한다. 수술환경에서 뇌파의 계측과 분석은 다양한 외부 아티팩트 요소를 감안하여야 한다. 바이스펙트럼 분석은 비선형적 신호의 특성을 추출하는 분석법으로 외부 유입 아티팩트의 유무를 확인 할 수 있어 뇌파에 인입되어 분석에 영향을 끼치는 아티팩트를 효과적으로 제거하는데 기여한다. 이러한 과정을 통해 SEF, MF와 같은 마취심도 파라미터의 실시간 가변성을 감소시킬 수 있었다. 이러한 가변성 감소는 수술현장에서 실시간 활용 가능한 임상 지표서 SEF, MF의 유용성을 제고시켜 줄 수 있을 것이다.

가중 정규화에 기반한 반복적 바이스펙트럼 추정과 신호복원 (Iterative Bispectrum Estimation and Signal Recovery Based On Weighted Regularization)

  • 임원배;허봉수;이학무;강문기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권3호
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    • pp.98-109
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    • 2000
  • 바이스펙트럼은 신호 처리 및 영상 복원을 위한 적합한 특성을 강고 있고, 여러 응용분야에 적용될 수 있음에도 불구하고 설제로 적용된 결과가 문헌상으로 거의 나와 있지 않다 이는 표본이 부족하여 바이스펙트럼의 평균 연산이 어렵기 때문이다. 본 논문에서는, 참 바이스펙트럼을 표본 바이스펙트럼의 평균으로 정의한다. 그리고 표본 바이스펙트럼의 평균은 표본의 3중 상관함수의 푸리에 변환으로 나타낸다 표본 바이스펙트럼의 특성을 분석하고 일반화된 기중 정규화 이론을 적용하여 확률적으로 평균을 구하지 않고 참 바이스펙트럼을 추정하는 방법을 제안한다. 번지고 잡음이 낀 조건에서 제안한 알고리즘으로 바이스펙트럼을 추정 하고 이 결과가 신호의 복원에 유용함을 실험을 통해 증명한다.

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청각자극에 의한 쾌/불쾌 감성상태의 뇌파에 대한 바이스펙트럼 분석 (A Bispectrum Analysis of the EEG In Positive and Negative Emotional States Evoked by Auditory Stimuli)

  • 김응수;조덕연;이유정;류창수
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 춘계학술발표 논문집
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    • pp.176-182
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    • 1998
  • 청각자극에 의한 쾌/불쾌 감성상태의 특징을 구별하기 위하여 21채널의 측정된 뇌파신호를 이용하였다. 이를 위하여 비선형 분석방법인 바이스펙트럼 분석을 도입하였으며 청각신호에 잘 반응하는 T3, T4채널에 대하여 조사하였다. 쾌한 감성 상태에서는 비슷한 주파수 쌍의 상호작용이 큼을 알 수 있었다.

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뇌파신호의 바이스펙트럼 Coherence와 DFA 알고리듬을 이용한 마취단계 분석 (Analysis stages of anesthesia with Bispectrum Coherence and DFA algorithm of the EEG)

  • 예수영;엄상희
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.1471-1476
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    • 2015
  • 수술시 시행되는 마취과정에서 마취가 깊지 못해서 깨어나는 각성으로 인하여 환자가 정신적.육체적으로 극심한 고통을 경험할 수 있다. 이러한 상태를 미연에 방지하기 위하여 수술중 마취심도를 측정하여 환자상태를 모니터링 하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실제 수술 시 사용 가능한 정량적인 지표 개발의 가능성을 보고자하였다. 이러한 지표로는 뇌파의 DFA에 의한 멱함수 지수와 바이스펙트럼지수들로 수술 중 이들 지표를 관찰하여 마취심도 측정 가능성을 검증하고자 하였다. 실험결과 수술 전단계에서는 바이스펙트럼이 전영역에 나타나고, DFA값은 감소하는 경향을 나타내었다. 수술 중 단계에서는 바이스펙트럼값이 저주파 대역으로 집중되어 나타나고, DFA값은 증가하는 경향을 나타내었다. 수술후 단계에서는 바이스펙트럼과 DFA값 모두 수술전 수준으로 돌아가는 현상을 관찰하였다. 따라서 바이스펙트럼의 피크 분포와 DFA값의 변화 경향은 마취 심도와 상관성이 밀접한 것으로 나타났다.

뇌파의 바이스펙트럼과 DFA 분석을 이용한 마취심도 측정 (Measuring depth of anesthesia with Bispectrum and DFA analysis of the EEG)

  • 예수영;엄상희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.397-400
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    • 2015
  • 수술시 시행되는 마취과정에서 마취가 깊지 못해서 깨어나는 각성으로 인하여 환자가 정신적 육체적으로 극심한 고통을 경험할 수 있다. 이러한 상태를 미연에 방지하기 위하여 수술중 마취심도를 측정하여 환자상태를 모니터링하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실제 수술 시 사용 가능한 정량적인 지표 개발의 가능성을 보고자하였다. 이러한 지표로는 뇌파의 DFA에 의한 멱함수 지수와 바이스펙트럼지수들로 수술 중 이들 지표를 관찰하여 마취심도 측정 가능성을 검증하고자 하였다. 실험결과 수술 전단계에서는 바이스펙트럼이 전영역에 나타나고, DFA값은 감소하는 경향을 나타내었다. 수술 중 단계에서는 바이스펙트럼값이 저주파 대역으로 집중되어 나타나고, DFA값은 증가하는 경향을 나타내었다. 수술후 단계에서는 바이스펙트럼과 DFA값 모두 수술전 수준으로 돌아가는 현상을 관찰하였다. 따라서 바이스펙트럼의 피크 분포와 DFA값의 변화 경향은 마취 심도와 상관성이 밀접한 것으로 나타났다.

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상호정보에 의한 감성상태 뇌파분석 (Analyzing the Emotional State EEG by Mutual Information)

  • 김응수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.304-309
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    • 2000
  • 인간의 뇌 정보처리를 이해하기 위한 일환으로서, 많은 연구자들이 사람의 두피에서 자발적으로 발생하는 전기 활동인 뇌파(EEG)를 분석하였다. 측정된 뇌파는 잠음처럼 보이는 비선형적인 거동으로 인하여 단순한 관찰만으로 그 특징을 분석하기가 매우 어렵다. 따라서 이러한 뇌파를 분석하고 이해하기 위한 방법으로 파워스펙트럼, 바이스펙트럼 등과 같은 스펙트럼 분석과 상관차원, 프랙탈 차원과 같은 비선형 카오스 분석 등과 같은 해석법들이 활발히 연구되어왔다. 본 논문에서는 이러한 기존의 방법 외에 두 신호사이의 통계적 의존성을 측정하는 양인 상호정보를 이용하여 뇌파의 특징을 분석하였다. 뇌파간의 상호정보 분석을 통해 두뇌에서의 정보의 흐름에 관한 특징을 알아보았고, 감선자극에 반응하는 두뇌의 활동영역을 알 수 있었다.

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뇌파 분석을 위한 상호정보 (Mutual Information for Analyzing the EEG)

  • 조덕연;이유정;김응수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.215-219
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    • 2000
  • 인간의 뇌 정보처리를 이해하기 위한 일환으로서, 많은 연구자들이 사람의 두피에서 자발적으로 발생하는 전기 활동인 뇌파(EEG)를 분석하였다. 측정된 뇌파는 잡음처럼 보이는 비선형적인 거동으로 인하여 단순한 관찰만으로는 그 특징을 분석하기가 매우 어렵다. 따라서 이러한 뇌파를 분석하고 이해하기 위한 방법으로 파워스펙트럼, 바이스펙트럼 등과 같은 스펙트럼 분석과 상관차원, 프랙탈 차원과 같은 비선형 카오스 분석 등과 같은 해석법들이 활발히 연구되어왔다. 본 논문에서는 이러한 기존의 방법 외에 두 신호사이의 통계적 의존성을 측정하는 양인 상호정보를 이용하여 뇌파의 특징을 분석하였다. 뇌파간의 상호정보 분석을 통해 두뇌에서의 정보의 흐름에 관한 특징을 알아보았고, 감성자극에 반응하는 두뇌의 활동영역을 알 수 있었다.

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비선형 분석에 의한 뇌파 아티펙트 검출 알고리즘 (EEG Artifact Detection Algorithm Base on Nonlinear Analysis Method)

  • 김철기;박준모;김남호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.7-12
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    • 2020
  • 수술 중 마취 깊이를 측정하는 방법으로 뇌파를 이용한 다양한 파라미터들이 사용되고 있으며, 실제 임상에서는 선형분석 기법 중 하나인 SEF가 널리 사용되고 있다. 그러나 최근 EEG를 포함한 생체학적 신호는 비선형 성질을 가지고 있다는 연구결과가 발표되면서, 이를 기반으로 한 파라미터 개발이 이뤄지고 있다. 본 연구에서는 보다 정확한 EEG 측정과 분석을 위해 비선형 분석 기법 기반의 파라미터를 개발과 이에 대한 정현파 분석을 통한 데이터와의 비교 분석을 통해 수술 중 전자장비와 EEG 계측 시 혼입될 수 있는 노이즈를 추출하고자 한다.

긍/부정 문답 과제 수행시 뇌파의 바이코히어런스 분석 (A bicoherence analysis of EEG during Yes/No decision task)

  • 남승훈;류창수;임태규;송윤선;유창용
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.115-119
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    • 2003
  • 본 연구는 인간에 있어서 가장 간단한 의사라고 여겨지는 긍정과 부정 응답에 대해 나타나는 뇌파의 변화를 잘 반영하는 특징을 찾아내고자 하기 위한 것이다. 고차 통계적 방법(high order statical analysis)인 바이스펙트럼(bispectrum)은 뇌파의 다른 부위와 다른 주파수 사이의 비선형위상커플링(non-linear phase coupling)을 잘 반영하므로, 이를 이용하여 긍정이나 부정을 선택할 때 나타나는 뇌파를 분석하였다. 분석결과, 반응 전 1.25초∼0.5초 에 유의미한 차이를 보였다. 긍정과 부정 응답에 대한 뇌파의 주파수와 부위를 찾아 신경회로망의 입력으로 사용하여 긍정과 부정 응답에 대해 분별하였다. 2번의 뇌파실험에서 각각 실험 데이터에 대해서는 긍/부정 차이가 존재하지만 공통적인 특징이 나타나지는 않았다.

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