• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.38C no.12
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• pp.1085-1094
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• 2013

In this paper, we propose a methods to eliminate PPG sensor noise resulted from user motion during measurement. Measured PPG signals require approperiate signal processing methods since various types of noises such as a motion noise by user movement and signal noises occurred from the change of measuring environments. This paper suggests a signal processing method that eliminates motion noises by measuring several PPG channels that are based on the stable patterns of the practical users. The PPG signals are measured by the two channels in this experiment. When the individual error rates are 20%, the proposed algorithm reduces the errors to 9.56%.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.6
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• pp.1120-1129
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• 2015

In this paper, we propose an algorithm to detect movement noise in PPG(Photoplethysmography) measurements. Movement noise significantly deteriorate PPG signals in measurement, so that a movement noise detection algorithm is critical before using measured PPG signals for applications such as diagnosis. To detect movement noise, we apply wavelet transform to PPG signals instead of short-time Fourier transform and decide if the measured signlas include movement noise. To that end, we adaptively choose a wavelet, which is the most similar to the subject's PPG pattern. In the case when movement noise is intentionally added in the 20% and 30% of the total experiment time, our algorithm detects time-slots including movement and outperforms previous works.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2013.01a
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• pp.281-282
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• 2013

맥박을 측정하는 방법 중 하나인 PPG(photoplethysmography) 센서는 설계가 비교적 간편하며 사용이 편한 장점이 있지만, 움직임으로 인한 동잡음에 취약하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 동잡음으로 인한 센서와 손가락 사이의 밀착되는 압력의 변화를 측정하여 왜곡된 신호를 보상하였다. PPG센서와 손가락 사이의 압력을 측정하기 위하여 FSR(force sensing resistor)센서를 이용하여 측정하였으며, 측정된 압력과 왜곡된 PPG 신호 비교를 통해 왜곡된 PPG신호와 FSR센서에서 얻은 압력 사이의 연관성을 확인하였고, 신호처리를 통하여 왜곡된 신호를 보상 시켰다. 이와 같은 방법으로 PPG신호를 보상하게 된다면 웨어러블한 환경에서의 적용뿐만 아니라 헬스케어로 응용이 가능할 것으로 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2016.06a
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• pp.278-279
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• 2016

최근 웨어러블 장치의 개발로 인하여 다양하게 생체 신호를 측정하는 방법이 많아지고 있다. 이와 관련하여 대표적으로 측정하는 신호가 PPG(plethysmography) 신호이다. PPG 신호를 이용하여 맥박수, 혈박출량, SPo2 등의 값들을 추정할 수 있다. 그러나 웨어러블 장치의 특성상 동적잡음이 많이 발생하게 된다. 동적잡음을 제거하기 위한 방법들은 가속도 센서를 사용하는 방법, 칼만필터(Kalman filter)를 이용하는 방법 등 다양한 방법들이 존재한다. 그러나 여전히 범용으로 사용하기에는 한계가 있다. 본 논문은 Neural Network를 사용하여 개인별로 PPG 신호를 학습하여 PPG 신호의 이상 유무를 판단하고 이전 신호의 평균 맥박수를 사용하여 효과적으로 PPG 신호의 정확한 맥박수를 검출하는 알고리듬을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.482-483
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• 2008

본 연구는 수면 중 무구속적 방식으로 에어 베개에 부착한 PPG 센서에서 호흡 및 심박을 검출하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 사용된 반사형 PPG 센서는 광원이 피부로 투과되어 혈관의 이완 및 수축 정도를 측정할 수 있다. 반사형 PPG 센서로부터 하드웨어 모듈을 통과한 생체 신호는 AD 변환되어 PC로 전송된다 PPG에서 검출된 분당 심박 수는 전송된 신호의 밸리점간의 시간 간격을 이용하여 추출하며 호흡 신호는 밸리점의 크기를 연결하여 추출하였다. 검출된 호흡 신호와 기준 호흡 신호간의 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심박을 동시에 측정하여 그 결과를 분석하였다. PPG 센서로부터 획득한 심박 및 호흡 신호는 기준신호들과 높은 상관성을 가지며 호흡시 발생하는 움직임과 호흡 속도에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.11 no.8
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• pp.183-190
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• 2013

The Photoplethysmogram is a similar periodic signal that synchrinized to a heartbeat. In this paper, we propose a exponential weight moving average filter that use similarity of Photoplethysmogram. This filtering method has the average value of each samples through separating the cycle of PPG signal. If there are some motion artifacts in continuous PPG signal, disjoin the signal based on cycle. And then, we made these signals to have same cycle by coordinating the number of sample. After arrange these cycles in 2 dimension, we put the average value of each samples from starting till now. So, we can eliminate the motion artifacts without damaged PPG signal.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.05a
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• pp.1009-1011
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• 2013

최근 U-헬스케어 서비스가 증가함에 따라 예방과 건강증진 등에 관심과 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 U-헬스케어에 사용되는 ECG, EMG, PPG EEG등이 스마트폰 기반의 휴대용 장비와 연동된 센서들의 연구 역시 활발히 진행 중이다. 일반적으로 PPG신호는 적외선센서를 이용하여 모세혈관의 혈중 헤모글로빈 농도 변화에 의한 맥파를 측정한다. PPG신호의 잡음을 제거하기 위해 필터를 사용하였다. 필터된 정보를 ADC하여 스마트폰으로 BlueTooth통신을 이용하여 전송한다. 최종적으로 스마트 디바이스에 PPG신호를 그린다. 제작결과 PPG아날로그 신호를 보는 것과 동일하게 스마트 디바이스에 그릴 수 있음을 보였다. 이후 PPG신호를 이용하여 혈관건강도 및 건강예방의 측정의 연구를 계속해서 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.11a
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• pp.148-151
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• 2009

본 연구에서는 광섬유를 이용하여 반사형과 투과형의 MR-Compatible Photoplethysmograph (PPG) 측정 시스템을 개발하고, 그 성능을 비교하고자 한다. 반사형 타입은 광섬유 다발의 끝단을 피부에 접촉 시킨 후 반사현상을 이용하여 PPG 신호를 측정하고, 투과형 타입은 광섬유 사이에 피부를 접촉시킨 후 투과현상을 이용하여 PPG 신호를 계측한다. PPG 측정 시스템은 광 신호를 검출하는 센서 부분, 근적외선 광 신호를 송수신하는 광케이블 부분, 신호 증폭 부분, 잡음 제거를 위한 필터부분으로 구성되어 있다. 반사형 및 투과형 PPG 신호의 SNR을 비교한 결과 반사형은 23.5dB이고 투과형은 22.2dB로 차이가 거의 없었다. 그러므로 실험 환경이나 목적에 따라 두 가지 타입 중 효율성이 좀 더 높은 것을 선택하여 사용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.572-574
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• 2015

최근 스마트폰 내장 카메라와 플래시를 사용하여 PPG 신호를 측정하고 생체정보를 측정하는 연구가 많이 진행되고 있다. 그러나 스마트폰 카메라를 사용하여 측정하는 PPG신호는 스마트폰 카메라와 플래시 위치에 따라 각 측정 영역의 신호의 세기가 다르다. 본 논문에서는 스마트폰 카메라와 플래시 위치에 따라 강한 PPG 신호를 가지는 ROI를 찾기 위해 비교, 분석하였다. ROI를 계산하기 위해 PPG 신호를 측정하고 ROI를 선정할 수 있는 스마트폰 애플리케이션을 개발하여 각 ROI의 PPG 신호의 편차를 계산하고 가장 최적의 영역을 실험을 통해 비교분석하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.17 no.4
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• pp.75-82
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• 2012

The Photoplethysmogram is a similar periodic signal that synchronized to a heartbeat. In this paper, we propose a periodic moving average filter that use similarity of Photoplethysmogram. This filtering method has the average value of each samples through separating the cycle of PPG signal. If there are some motion artifacts in continuous PPG signal, disjoin the signal based on cycle. And then, we made these signals to have same cycle by coordinating the number of sample. After arrange these cycles in 2 dimension, we put the average value of each samples from starting till now. So, we can eliminate the motion artifacts without damaged PPG signal.