• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.90-96
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• 2023

합성곱 신경망을 비롯하여 딥러닝 신경망의 학습에서 많은 양의 훈련데이터의 확보는 과적합 현상을 피하고 우수한 성능을 가지기 위해서 매우 중요하다. 하지만, 딥러닝 신경망에서의 레이블화된 훈련데이터의 확보는 실제로는 매우 제한적이다. 이를 극복하기 위해, 이미 획득한 훈련데이터를 변형, 조작 등으로 추가로 훈련데이터를 생성하는 여러 증강 방법이 제안되었다. 하지만, 이미지, 문자 등의 훈련데이터와 달리, 인간 동작 인식을 행하는 합성곱 신경망의 생체신호 훈련데이터를 추가로 생성하는 증강 방법은 연구 문헌에서 찾아보기 어렵다. 본 연구에서는 합성곱 신경망에 기반한 인간 동작 인식을 위한 생체신호 훈련데이터를 생성하는 간편하지만, 효과적인 증강 방법을 제안한다. 본 연구의 제안된 증강 방법의 유용성은 추가로 생성된 생체신호 훈련데이터로 학습하여 합성곱 신경망이 인간 동작을 높은 정확도로 인식하는 것을 보임으로써 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.935-939
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• 2003

The emotion recognition is one of the most significant interface technologies which make the high level of human-machine communication possible. The central nervous system stimulated by emotional stimuli affects the autonomous nervous system like a heart, blood vessel, endocrine organs, and so on. Therefore bio-signals like HRV, ECG and EEG can reflect one' emotional state. This study investigates the correlation between emotional states and bio-signals to realize the emotion recognition. This study also covers classification of human emotional states, selection of the effective bio-signal and signal processing. The experimental results presented in this paper show possibility of the emotion recognition.

• 대한인간공학회지
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• 제30권1호
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• pp.195-202
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• 2011

Objective: The aim of this study is to investigate and review the previous researches about objective measuring fatigue caused by visual stimuli. Also, we analyze possibility of alternative visual fatigue measurement methods using facial expression recognition and gesture recognition. Background: In most previous researches, visual fatigue is commonly measured by survey or interview based subjective method. However, the subjective evaluation methods can be affected by individual feeling's variation or other kinds of stimuli. To solve these problems, signal and image processing based visual fatigue measurement methods have been widely researched. Method: To analyze the signal and image processing based methods, we categorized previous works into three groups such as bio-signal, brainwave, and eye image based methods. Also, the possibility of adopting facial expression or gesture recognition to measure visual fatigue is analyzed. Results: Bio-signal and brainwave based methods have problems because they can be degraded by not only visual stimuli but also the other kinds of external stimuli caused by other sense organs. In eye image based methods, using only single feature such as blink frequency or pupil size also has problem because the single feature can be easily degraded by other kinds of emotions. Conclusion: Multi-modal measurement method is required by fusing several features which are extracted from the bio-signal and image. Also, alternative method using facial expression or gesture recognition can be considered. Application: The objective visual fatigue measurement method can be applied into the fields of quantitative and comparative measurement of visual fatigue of next generation display devices in terms of human factor.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4C호
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• pp.283-289
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• 2012

웹 기반의 생체신호 모니터링 시스템은 대량의 생체신호를 처리, 분석하여 의료센터에 전송함으로써 환자에게 신속하고 적절한 의료 서비스를 제공할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 생체 신호를 기반으로 심장 이혈 효과를 분석하기 위한 시스템을 설계, 구성하였다. 심장 이혈 효과 분석 시스템은 생체영상 및 음성신호를 입력받고 심장 관련 생체정보 특징 추출 기법을 적용하여 입력된 생체신호 측정 및 분석을 수행하였다. 또한, 피실험자 20명을 대상으로 시스템의 성능 평가를 수행하여 실제 홈 헬스케어에 적용 가능한 시스템임을 통계 분석을 통해 입증하였다.

• 센서학회지
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• 제15권2호
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• pp.77-83
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• 2006

A monitoring apparatus for pulse shapes of human heartbeats has been developed using an amorphous MI(Magnetic Impedance) sensor. The pulse shapes are successfully obtained from voltage signals due to the variations of magnetic impedance in the amorphous MI sensor, which is attached to a patient's wrist. This voltage signal was fed into a signal processing module to extract the pulse shapes of heartbeats. The signal processing module, which is proposed to detect a weak variations of impedance in MI sensor under a noisy measurement environment, consists of a high frequency current source, an amplifier stage and a synchronous detection circuit. To evaluate the characteristics of a newly developed apparatus, various experiments were performed. The experimental results show that the developed apparatus could be used as a diagnosis tool for traditional Korean medicine with further systematic clinical studies.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제9권1호
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• pp.74-77
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• 2011

PSPICE modeling of a commercial LED driver IC (TOP245P) and PC817A optocoupler is proposed for the switch-mode power supply (SMPS) (applicable to LED driver) design and simulation. An analog behavioral model of the TOP245P IC including the shunt regulator, under-voltage(UV) detection, over-voltage(OV) shut-down and SR flip-flop is developed by using PSPICE. The empirical equation of PC817A current transfer ratio (CTR) is fitted from the datasheet of PC817A. Two types of SMPSs are simulated with the averaged-model and switching-model. The simulation results by the proposed PSPICE models are in good agreement with those in the data sheet and an experimental data.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권2호
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• pp.43-50
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• 2018

생체정보 컴퓨팅은 생체신호 센서와 컴퓨터 정보처리를 융합한 정보시스템에 기초하여 컴퓨팅시스템 뿐만 아니라 빅데이터 시스템에 크게 영향을 미치고 있다. 이러한 생체정보는 지금까지의 텍스트, 이미지, 동영상 등의 전통적인 데이터 형식과는 달리 생체신호의 의미를 부여하는 값은 텍스트 기반으로 표현되고, 중요한 이벤트 순간은 이미지 형식으로 저장하며, 시계열 분석을 통한 데이터 변화 예측 및 분석을 위해서는 동영상 형식 등 비정형데이터를 포함하는 복합적인 데이터 형식을 구성한다. 이러한 복합적인 데이터 구성은 개별 생체정보 응용서비스에서 요구하는 데이터의 특징에 따라 텍스트, 이미지, 영상 형식 등으로 각각 분리되어 요청되거나, 상황에 따라 복잡 데이터 형식을 동시에 요구할 수 있다. 기존 생체정보 컴퓨팅 시스템들은 전통적인 컴퓨팅 구성요소, 컴퓨팅 구조, 데이터 처리 방법 등에 의존하므로 데이터 처리성능, 전송능력, 저장효율성, 시스템안전성 등의 측면에서 많은 비효율성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 생체정보 처리 컴퓨팅을 효과적으로 지원하는 생체정보 빅데이터 플랫폼을 구축하기 위해 개선된 바이오센싱 융합 빅데이터 컴퓨팅 아키텍처를 제안한다. 제안 아키텍처는 생체신호관련 데이터의 저장 및 전송 효율성, 컴퓨팅 성능, 시스템 안정성 등을 효과적으로 지원하며, 향후 생체정보 컴퓨팅에 최적화된 시스템 구현 및 생체정보 서비스 구축을 위한 기반을 제공할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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• pp.627-629
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• 2023

생체 신호를 분석하여 사용자의 건강과 정신 상태를 예측하고, 관련 질병에 관해 예방하는 연구가 늘어나고 있다. 생체 신호 중 심박은 사람의 육체, 정신적인 상태를 반영하는 대표적인 신호이지만 기존의 접촉 패드를 통한 ECG나 광학 센서를 통한 PPG로 심박을 예측할 때는 구속적인 환경이 필요하여 일상적인 상황 속에 적용하기 어려웠다. 이러한 단점을 해결하고자 본 논문은 UBFC-RPPG 데이터셋의 동영상 프레임을 RGB 채널마다 다른 가중치를 적용하는 전처리를 하여 학습 데이터의 크기를 줄이면서 정확도를 높이고, 3D-CNN을 활용한 딥러닝으로 순간적인 영상에서도 PPG 신호를 예측할 수 있도록 1초 전처리 영상을 학습한 후, 신호를 예측하는 것을 목표로 한다. 이렇게 비접촉식으로 취득된 신호는 더 다양한 환경에서의 감정분류, 우울증 진단, 질병 감지 등 다양한 분야에 활용될 수 있다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2009년도 정보 및 제어 심포지움 논문집
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• pp.357-359
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• 2009

In this paper, the 2.4GHz doppler radar system consisting of the doppler radar module and a baseband module were designed to detect heartbeat and respiration signal without direct skin contact. A bio-radar system emits continuous RF signal of 2.4GHz toward human chest, and then detects the reflected signal so as to investigate cardiopulmonary activities. The heartbeat and respiration signals acquired from quadrature signal of the doppler radar system are applied to the pre-processing circuit, amplification circuit, and the offset circuit of the baseband module. ECG(electrocardiogram) and reference respiration signals are measured simultaneously to evaluate the doppler radar system. As a result, the respiration signal of doppler radar signal is detected to 1m without complex digital signal processing. The sensitivity and calculated from I/Q respiration signal were $98.29{\pm}1.79%$, $97.11{\pm}2.75%$, respectively, and positive predictivity were $98.11{\pm}1.45%$, $92.21{\pm}10.92%$, respectively. The sensitivity and positive predictivity calculated from phase and magnitude of the doppler radar were $95.17{\pm}5.33%$, $94.99{\pm}5.43%$, respectively. In this paper, we confirmed that noncontact real-time heartbeat and respiration detection using the doppler radar system has the possibility and limitation.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.II
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• pp.300-306
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• 2000

This paper introduces a new concept of automation for bio-production with tele-operative system. The proposed system showed practical and feasible way of automation for the volatile bio-production process. Based on the proposition, recognition of the job environment with object identification was performed using computer vision system. A man-machine interactive hybrid decision-making, which utilized a concept of tele-operation was proposed to overcome limitations of the capability of computer in image processing and feature extraction from the complex environment image. Identifying watermelons from the outdoor scene of the cultivation field was selected to realize the proposed concept. Identifying watermelon from the camera image of the outdoor cultivation field is very difficult because of the ambiguity among stems, leaves, shades, and especially fruits covered partly by leaves or stems. The analog signal of the outdoor image was captured and transmitted wireless to the host computer by R.F module. The localized window was formed from the outdoor image by pointing to the touch screen. And then a sequence of algorithms to identify the location and size of the watermelon was performed with the local window image. The effect of the light reflectance of fruits, stems, ground, and leaves were also investigated.