• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
• /
• pp.555-558
• /
• 2015

본 논문에서는 체중계에 올라선 상태에서 발바닥 다섯 부위의 PPG 신호를 측정하고 분석하여 가장 강한 신호가 측정되는 최적의 위치를 찾기 위해 비교 실험하였다. PPG 신호는 스마트폰 카메라 측정하였고, 신호의 정확률을 비교하기 위해 발바닥과 손가락에서 동시에 PPG신호를 측정하였다. 발바닥과 손가락 끝에서 얻은 PPG 신호로부터 RRI를 산출한 후 Bland-Altman을 이용하여 유의성을 비교 분석하였다. 실험은 5명의 젊은 남녀를 대상으로 수행되었으며 실험결과 부위 1과 부위 2에서 높은 유의성을 보였다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제53권12호
• /
• pp.82-87
• /
• 2016

광용적맥파(PPG: photoplethysmogram) 신호는 심전도(ECG: electrocardiogram) 신호와 더불어 가장 많이 측정이 되는 생체 신호 중 하나이다. 광용적맥파 신호를 이용하여 측정할 수 있는 정보들은 혈류의 속도, 혈액 중 산소 포화도 등을 측정할 수 있다. 이들을 측정하기 위한 기반 정보는 맥박 정보이다. 광용적맥파 신호로부터 맥박을 측정하기 위하여 동적 잡음이 필수적으로 제거 되어야 한다. 기존 방법은 팔의 움직임을 나타내는 가속도 신호를 이용하여 동적잡음을 제거 하였지만 이는 계산 복잡도를 증가시켜 실시간으로 맥박을 추정하기에 어려움이 있다. 본 논문에서는 광용적맥파 신호만 사용하여 신호를 측정함과 동시에 맥박을 추정해내는 알고리듬을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37권5C호
• /
• pp.393-402
• /
• 2012

본 논문에서는 PPG(Photoplethysmography)센서를 통하여 검출되는 심장박동신호를 이용하여 스트레스 여부를 판단하고, 이를 위한 효과적인 신호처리를 연구한다. 측정되는 PPG신호를 바탕으로 PPI(Pulse to Pulse Interval)와 이산 신호처리 방법을 이용하여 감성자극을 판단한다. 감성자극에 대한 반응을 실험하기 위하여 피실험자들은 스트레스영상과 안정영상을 TV를 통하여 시청하였다. 스트레스 정도에 따라 다양한 신체반응이 나타나며, 그 중 가장 큰 변화를 나타내는 심장박동수의 변화를 PPG센서를 이용하여 검출한다. 그러나 측정에 의한 오차와 피실험자의 동작에 의한 오차가 발생한다. 본 논문에서는 감성자극 판단에 오차를 유발하는 신호잡음과 동작잡음을 제거하기 위한 방안을 제안한다. PPG센서를 통하여 검출된 심장박동신호에 섞여있는 고주파대역의 신호잡음을 제거하기 위하여 전처리에서 스펙트로그램을 이용한 에너지밀도 분석법으로 피실험자에 적응된 해밍 필터를 적용한다. PPG센서와 피실험자간의 접촉상태 때문에 발생되는 동작잡음으로 인하여 발생될 수 있는 스트레스 검출오차를 수정하기 위하여 후처리에서 히스테리시스를 적용한다. 실험결과 심장박동의 특성을 고려하지 않은 방안에 비하여 신호잡음을 효과적으로 줄였으며, 동작잡음에 의한 검출오차를 개선하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.71-78
• /
• 2009

본 논문에서는 측정된 PPG 신호로부터 심박동수를 추정 하는 방법을 제시한다. PPG 신호는 현관에 흐르는 혈류량을 측정한 것으로 심장의 수축과 이완에 영향을 받아 단일 주파수적인 특성을 가지며 이러한 특성을 이용하여 PPG 주파수를 2차 IIR 적응 놋치 필터로 추적한다. 적응 알고리즘을 통하여 지속적으로 필터 계수를 갱신하여 얻어진 PPG 주파수를 바탕으로 사람의 심박동수를추정한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.499-508
• /
• 2014

본 논문에서는 생체신호인 PPG, GSR 신호의 변화에 따라 구동되는 LED 감성조명 시스템을 구현하였다. 개발된 GSR 및 PPG 센서모듈로부터 인체의 생체신호를 측정하고, 측정된 생체신호를 이용하여 MCU에서 제안된 각성 이완 판별맵에 근거하여 피검자의 각성 또는 이완 상태를 판단한다. 피검자의 상태에 대응하는 LED 조명색상의 변화를 주어, 피검자가 안정 상태의 감정에 도달할 수 있도록 하는 감성조명 시스템을 개발하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제26권10호
• /
• pp.1469-1476
• /
• 2022

최근 심전도 (ECG) 및 광전용맥파 (PPG) 신호를 사용하여 혈압을 추정하는 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 1차원 합성곱 신경망을 사용하여 실시간으로 혈압을 추정하고 모니터링 할 수 있는 모바일 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안하는 신경망 알고리즘은 ECG 및 PPG 신호의 다양한 특징을 세밀하게 추출하도록 11개의 계층으로 구성하고 매개변수를 최적화하도록 설계되었다. 모의실험 결과는 학습한 신경망의 합성곱 커널의 개수가 많을수록 ECG 및 PPG 신호의 특성을 더 잘 나타내기 때문에 선형 회귀 모델보다 평균 제곱 오차가 적어져 더 좋은 성능을 나타내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발된 모바일 시스템은 몸에 부착된 ECG 및 PPG 센서 장치로부터 블루투스 통신으로 전송된 측정 신호를 입력받고 실시간으로 학습된 모델로 수축기 및 이완기 혈압 수치를 추정하고 그래프로 표시하게 된다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제45권5호
• /
• pp.28-34
• /
• 2008

유비쿼터스 헬스케어 환경의 실현을 위해 실시간의 생체 정보 모니터링은 매우 중요한 요소이다. 이러한 생체 정보 모니터링을 위한 장치는 대부분 PPG 신호를 얻어 피측정자의 상태 모니터링에 활용하고 있다. PPG 신호를 얻기 위해서는 핑거프로브를 손가락에 착용해야 하기 때문에 일상생활을 하기에 불편할 뿐만 아니라, 핑거 프로브 착용자의 움직임에 의한 동잡음으로 인하여 정확한 PPG신호를 얻기가 매우 힘들다. 본 논문에서는 핑거프로브를 없앤 U-헬스케어를 위한 손목형 생체 정보 모니터링 시스템을 개발하고, 생체 정보 모니터링 시스템의 감시 요소 중 하나인 PPG 신호의 동잡음 제거를 위해 새로운 알고리즘을 제안한다. 개발한 시스템은 핑거프로브를 없앤 대신 밴드스트립에 LED와 포토센서를 장착하여 손목의 동맥혈관의 혈류 변화량으로부터 PPG를 얻도록 설계하였다. 그러나 밴드스트립에 위치한 센서는 핑거프로브에 위치한 센서에 비해 많은 동잡음에 노출되어 있으므로, 그 동잡음들을 제거하기 위하여 최근 제기된 PPG 신호의 유사 주기성을 이용한 PMAF(Periodic Moving Average Filter) 방법을 개선한 새로운 동잡음 제거 방법을 제안한다.

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

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 2019

모바일 헬스케어 디바이스에서 가장 많이 사용되는 PPG 신호는 디바이스 사용자의 움직임의 영향에 따라 심박수 측정의 정확도가 떨어진다. 그 이유는 사용자의 동잡음의 주파수 대역이 PPG 신호의 주파수 대역과 겹쳐 있기 때문이다. 이러한 동잡음을 제거하기 위해 주파수 분석법, 가속도 센서 적용 등의 다양한 방법들이 연구되어 우수한 성능을 제시하였지만, 저가의 헬스케어 디바이스에 이들 필터법을 적용함에 있어 많은 연산처리 시간과 센서 가격 측면 때문에 적용하기가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 실시간으로 보다 정확한 심박수를 추출하기 위해 퍼지추론 시스템과 적응노치 필터를 이용한 PPG 신호처리 기법을 제안하고 그 성능을 평가하였다. 그 결과, 기존의 방법보다 우수한 결과를 보였으며, 이 결과를 토대로 제안된 방법을 모바일 헬스케어 디바이스 설계에 적용한다면 실시간으로 보다 정확한 심박수 측정이 가능할 것이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제27권11호
• /
• pp.191-198
• /
• 2022

반려동물의 상태 측정에서 가장 기본적인 사항은 호흡과 맥박의 체크이다. 반려동물의 호흡과 맥박을 측정하는 방법은 여러 가지가 있는데, 반려동물에게서 산소포화도(SpO₂)를 측정하기 위해서는 일반적으로 PPG 방식을 많이 사용한다. 그러나 입력되는 PPG 신호는 산소포화도뿐만 아니라 여러 정보가 섞여서 입력되기 때문에 산소포화도를 측정하기 위해서는 PPG 신호로부터 산소포화도 정보를 분리하여 추출해야만 한다. 따라서 본 논문에서는 PPG 방식을 적용하여 측정할 수 있는 반려동물용 웨어러블 측정 장치를 설계하고 구현하였으며, 이 웨어러블 측정 장치를 통해 입력되는 PPG 신호에서 산소포화도 정보를 분리하는 알고리즘을 제안하였다.