• 전자공학회논문지
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• 제54권5호
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• pp.138-142
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• 2017

광전용적맥파(PPG)는 조직의 미세혈관에서 혈류의 변화를 감지할 수 있는 간단하고 저가의 광학기법이다. PPG는 피부 표면에서 비침습 방식의 측정에 사용된다. 본 논문에서는 PPG 센서를 이용한 심박 모니터링 시스템을 구현하였다. 제안한 시스템은 PPG 센서를 이용하여 데이터를 수집하고, 2차 미분 방식으로 심박수를 검출한다. 제안한 시스템의 유용성을 확인하기 위하여 상용 의료기기와 RR-구간의 측정을 수행하였다.

• 전기학회논문지
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• 제65권8호
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• pp.1418-1423
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• 2016

The purpose of this research is to investigate the effect of sampling frequency on the photoplethysmography (PPG) and to evaluate the performance of interpolation methods for under-sampled PPG. We generated down-sampled PPG using 10 kHz-sampled PPG then evaluated waveshape changes with correlation coefficient. Correlation coefficient was significantly decreased at 50 Hz or below sampling frequency. We interpolated the down-sampled PPG using four interpolation method-linear, nearest, cubic spline and piecewise cubic Hermitt interpolation polynomial - then evaluated interpolation performance. As a result, it was shown that PPG waveform that was sampled over 20 Hz could be reconstructed by interpolation. Among interpolation methods, cubic spline interpolation showed the highest performance. However, every interpolation method has no or less effect on 5 Hz sampled PPG.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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• pp.35-38
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• 2010

본 논문에서는 일상생활 속에서 무자각적으로 생체신호를 측정하고 분석하여 감성을 평가할 수 있는 임베디드 시스템에 관하여 연구하였다. 지속적으로 변화하는 감성을 일관적이며 신뢰성이 높은 생리적인 방법으로 평가하기 위해 심전도(ECG:Electrocardiogram), 맥파(PPG:Photoplethysmogram)의 두 가지 생체신호를 측정하고, 무선전송(Bluetooth) 장치를 이용하여 측정한 생체신호를 실시간으로 노트북PC로 전송하여 분석하였다. 생체신호의 분석방법은 FFT(Fast Fourier Transform)과 전력스펙트럼밀도(Power Spectrum Density)를 이용한 주파수 분석방법으로 두 생체신호의 특정 주파수 대역이 가지는 자율신경계의 활성도의 비율을 분석하여 비교 연구하였다. 또한 보다 빠르고 정확한 감성을 평가하기 위하여 분석알고리즘의 연산을 최소화 하였으며 그래프를 이용한 분석결과의 시각화를 하였다. 본 논문에서는 무자각적인 생체신호 측정 시스템을 이용하여 다양한 상황에서 생체신호를 측정하고, 개발한 분석 알고리즘으로 분석한 결과의 차이를 연구하여 정확도 및 신뢰도를 기준으로 감성을 평가하기 위한 분석 시스템을 평가하였다.

• 전기학회논문지
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• 제57권6호
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• pp.1087-1094
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• 2008

This study describes a system for human sensibility evaluation using PPG(photoplethysmogram) signal and biofeedback algorithm to respond the bad(negative) mood. For this objective, PPG signals for two emotional states(positive/negative) are collected. To evoke the test emotions, happy(or joyful) and sad(or irritating) movie files are collected and played in subjects' monitor. From the acquired PPG signal, the heart rate variability(HRV) is calculated. Using the HRV and its FFT spectra, the human sensibility is evaluated. Since the heart is a representative organ which is controlled by the autonomic nervous system(ANS), the ANS may reflect the changes in emotion. The biofeedback algorithm is designed with motion image player interacting with the results of the sensibility evaluation. It was shown that HRV was changed according to the subject's emotions. Accordingly, the sensibility evaluation test showed feasibility of the our method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2010-2012
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• 2008

This study describes a system for human sensibility evaluation using PPG(photoplethysmogram) signal and biofeedback algorithm to respond the bad(negative) mood. For this objective, PPG signals for two emotional states(positive/negative) are collected. To evoke the test emotions, happy(or joyful) and sad(or irritating) movie files are collected and played in subjects' monitor. From the acquired PPG signal, the heart rate variability(HRV) is calculated. Using the HRV and its FFT spectra, the human sensibility is evaluated. Since the heart is a representative organ which is controlled by the autonomic nervous system(ANS), the ANS may reflect the changes in emotion. The biofeedback algorithm is designed with motion image player interacting with the results of the sensibility evaluation. It was shown that HRV was changed according to the subject's emotions. Accordingly, the sensibility evaluation test showed feasibility of the our method.

• 감성과학
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• 제20권3호
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• pp.89-96
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• 2017

본 연구는 비콘 기반의 웨어러블 디바이스를 통해 Social Distance로부터 감성 상호작용을 인식하기 위한 기술을 개발하였다. 인식된 상호작용은 Photoplethysmogram(PPG)로부터 추정된 심혈관 동시성과 비교하여 평가되었다. 상호작용은 Social Distance가 일정 시간 이상 유지되었을 경우 인식되었으며, 심혈관 동시성은 PPG로부터 계산된 Beats Per Minute(BPM) 간의 상관분석을 통해 추정되었다. Social Distance로부터 유효한 상호작용을 인식하기 위한 유지시간을 결정하기 위해 상호작용 대상일 때와 아닐 때의 심혈관 동시성에 대해 Mann-Whitney U test를 실시하였다. 15개 집단(집단 당 2명)이 실험에 참여하였으며, 이들은 일상생활에서 비콘 및 PPG 웨어러블 디바이스를 착용하도록 요청받았다. 그 결과, 본 연구에서 인식한 상호작용 대상은 더 높은 심혈관 동시성을 보이는 것으로 나타났으며, 유효 상호작용 시간은 통계적 유의차를 보이는 11초로 결정되었다(p=.045). 결과적으로 실 공간에서의 사회관계망에 대한 실시간 측정과 평가를 할 가능성을 높였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권6호
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• pp.1194-1199
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• 2009

Heart rate may be a very important parameter in human health. To extract heart rate, the electrocardiogram(ECG) is commonly used. But the ECG acquisition procedure is very complex. On the other hand, the acquisition of pulse wave or photoplethysmogram(PPG) is very easy. However, the peak of PPG is not so sharp as ECG. This study tries to enhance the performance of peak detection in PPG signal. The method uses the average slopes around the main peak. The crossing point of the increasing and the decreasing slopes is selected as the peak point of heart rate period. The proposed method showed smoothed heart rate graph and reduced irregularity in heart rate values.

• 감성과학
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• 제11권4호
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• pp.637-644
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• 2008

감성을 인식하고 반응하는 감성컴퓨터를 개발하기 위한 감성인식에 대한 연구가 활발하다. 본 연구는 2차원으로 정의한 감성을 측정하기 위해서 시간에 따른 생리신호의 반응 변수를 정의하고 그 변수로 인한 감성을 구분하고자 하였다. 10명의 대학생에게 16장의 감성을 유발시킬 수 있는 이미지를 제시하였다. 그리고 자율신경계 반응으로 ECG(electrocardiogram), PPG(photoplethysmogram), GSR(Galvanic skin response), RSP (respiration), 그리고 SKT(skin temperature)를 측정하였다. 본 연구는 자율신경계 반응에 대해 Delay, Activation, Half recovery 그리고 Full recovery로 이루어진 TDP(Time Dependent Parameters)를 정의하고 감성을 구분할 수 있는지에 대한 통계적 유의성을 검증하였다. 그 결과, TDP가 감성을 구분할 수 있는 유의미한 변수로 확인하였고 특징적 경향을 보임을 알 수 있었다. 그러므로 본 연구는 TDP가 감성 인식을 위한 유효한 변수일 가능성을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1257-1264
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• 2019

기존의 Cuff 기반의 혈압(Blood Pressure)측정 방법은 연속적인 실시간 혈압측정에는 한계를 갖는다. 이러한 이유로 ECG와 PPG 센서 신호를 상호융합한 다양한 혈압추정이 이루어졌다. 그러나 PPG 중심에 측정기법은 AC 노이즈, 작은 맥동, 비박동 등의 많은 문제를 지니고 있다. 본 논문은 ECG와 PPG 관계에 발생하는 맥파전달시간(PTT)과 맥파속도(PWV)를 이용하여 혈압을 추론기법이다. 신호 피크를 이용하는 HRF(Height Ratio Features)에 비해, 본 제안방식은 ECG, PPG의 최고점 혹은 최저점을 사용한 시차를 이용해 추정하기 때문에 PPG 센싱 시그널의 오류에도 안정적인 추출이 가능한 장점이 있다. 본 논문에서 제안 방법을 이용하여 25만 회의 혈압측정의 결과 ±28.5%의 정확도를 갖는 혈압 추정기법을 제시할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제15권2호
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• pp.106-111
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• 2006

Pulse sensors generally have characteristics that cause a analytical error by the interference of signals according to tiny motion of body and pressure applied to skin. To resolve this problem, we implemented the sensor that is capable of simultaneously measuring pressure and PPG(photoplethymogram) in a state attached to skin. Pressure and PPG was recorded at the finger and wrist respectively to evaluate the usefulness of the implemented sensor. Then, it was observed that the shape of PPG from sensor changed by pressure pushing down skin. Results of this study suggested that it is possible to monitor a degree of skin pressurization and to guarantee a reliable measurement by simultaneously measuring pressure and PPG using implemented integrated sensor when measuring PPG on the wrist or the finger.