• 제목/요약/키워드: EEG(electroencephalogram)

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EMD와 FFT를 이용한 동작 상상 EEG 분류 기법 (Motor Imagery EEG Classification Method using EMD and FFT)

  • 이다빛;이희재;이상국
    • 정보과학회 논문지
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    • 제41권12호
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    • pp.1050-1057
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    • 2014
  • 뇌전도 기반의 뇌-컴퓨터 인터페이스는 향후 손 또는 발과 같은 신체를 대체하거나 사용자의 편의성을 제고하는 등의 다양한 목적으로 여러 산업에서 사용이 될 수 있는 기술이다. 본 논문에서는 경험 모드 분해와 고속푸리에 변환을 통해 동작 상상 뇌전도 신호를 분해하고 특징을 추출하는 방법을 제안한다. 뇌전도 신호 분류 과정은 다음과 같이 3단계로 구성된다. 신호 분해에서는 경험모드분해를 이용하여 뇌전도 신호에 대한 내재모드함수를 생성한다. 특징 추출에서는 파워 스펙트럼 밀도를 이용하여 생성된 내재모드함수의 주파수 대역을 확인한 뒤, 뮤파 대역을 포함하고 있는 내재모드함수에 고속푸리에 변환을 적용하여 움직임 상상에 대한 특징을 추출한다. 특징 분류에서는 서포트 벡터 머신을 사용하여 동작 상상 뇌전도 신호에 대한 특징을 분류하고, 10-교차검증을 통해 분류기의 일반화 성능을 추정한다. 제안하는 방법은 다른 방법들과 비교하여 84.50%의 분류 정확도를 보여주었다.

동작 상상 EEG 분류를 위한 필터 뱅크 기반 정규화 공통 공간 패턴 (Filter-Bank Based Regularized Common Spatial Pattern for Classification of Motor Imagery EEG)

  • 박상훈;김하영;이다빛;이상국
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권6호
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    • pp.587-594
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    • 2017
  • 최근, 동작 상상(Motor Imagery) Electroencephalogram(EEG)를 기반으로 한 Brain-Computer Interface(BCI) 시스템은 의학, 공학 등 다양한 분야에서 많은 관심을 받고 있다. Common Spatial Pattern(CSP) 알고리즘은 동작 상상 EEG의 특징을 추출하기 위한 가장 유용한 방법이다. 그러나 CSP 알고리즘은 공분산 행렬에 의존하기 때문에 Small-Sample Setting(SSS) 상황에서 성능에 한계가 있다. 또한 사용하는 주파수 대역에 따라 큰 성능 차이를 보인다. 이러한 문제를 동시에 해결하기 위해, 4-40Hz 대역 EEG 신호를 9개의 필터 뱅크를 이용하여 분할하고 각 밴드에 Regularized CSP(R-CSP)를 적용한다. 이후 Mutual Information-Based Individual Feature(MIBIF) 알고리즘은 R-CSP의 차별적인 특징을 선택하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 대뇌 피질의 운동영역 부근 18개 채널을 사용하여 BCI CompetitionIII DatasetIVa의 피험자 다섯 명(aa, al, av, aw 및 ay)에 대해 각각 87.5%, 100%, 63.78%, 82.14% 및 86.11%의 정확도를 도출하였다. 제안된 방법은 CSP, R-CSP 및 FBCSP 방법보다 16.21%, 10.77% 및 3.32%의 평균 분류 정확도 향상이 있었다. 특히, 본 논문에서 제안한 방법은 SSS 상황에서 우수한 성능을 보였다.

인체 체취 평가시 감성평가를 위한 뇌파측정기의 적용 (Use of Electroencephalogram to Supplement Sensory Assessment for the Evaluation of Body Odor)

  • 서영경;백지훈;부용출;고재숙
    • 대한화장품학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.265-272
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    • 2020
  • 피부변화에 대한 연구뿐 아니라 바디냄새 또한 중요한 이슈가 되었다. 인간은 성별과 나이에 따라 각각의 특정한 냄새를 갖는다. 또한 냄새는 인간의 사회적 관계에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존의 전문가를 통한 냄새평가 방법에 새로운 뇌파 측정 평가법을 접목하여 체취를 평가할 수 있는 평가항목으로서의 가능성을 확인 하고자 하였다. 본 시험은 50 세에서 61 세 피험자 15 명을 대상으로 하였다. 체취 포집을 위하여 72 h 동안 면 티셔츠를 착용하게 하고 샤워를 금하도록 하였다. 전문가에 의한 냄새평가와 냄새를 맡는 동안 뇌파 변화를 측정하여 두 평가 사이의 상관관계를 분석하였다. Pearson 상관관계 분석결과 EEG 측정 파라미터중 '흥분'과 음의 상관관계(r = - 0.649, p = 0.009)가 나타났고 '스트레스' 항목과는 양의 상관관계(r = 0.704, p = 0.003)가 나타났다. 결론적으로, EEG 측정을 통한 체취의 평가는 전문가에 의한 냄새평가를 보완하는 방법으로 사용이 가능할 것으로 생각된다.

이침(耳鍼)의 신문혈(神門穴) 자극(刺戟)이 치매환자(痴呆患者)의 뇌파(腦波)에 미치는 영향(影響) (The Effect of Auricular Acupuncture at the Shinmun on the Electroencephalogram(EEG) in patients with dementia)

  • 김미라;이고은;이상언;박인숙;박장호;노동진;김지영;박보라;류영수;강형원
    • 동의신경정신과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.45-64
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    • 2010
  • Objectives : The purpose of this study was to examine the effects of auricular acupuncture at the Shinmun on patients with dementia by using power spectrum analysis. Electroencephalogram(EEG) power spectrum show site-specific and state-related differences in various frequency bands. Methods : Study was carried out in 38 subjects.(31 patients with dementia and 7 normal people, 27 females and 11 males ; mean age=75.9 years old). To know the effect of auricular acupuncture at the Shinmun in patients with dementia, we measured electroencephalogram(EEG) of normal people and patients with dementia about 'before', 'after' and 'after 15 minutes' giving auricular acupuncture at the Shinmun, and compared the brain wave($\alpha$, $\beta$, $\delta$, $\theta$) of EEG 30 channels. Results : In the case of patients with dementia, in the power values of $\alpha$(alpha) band at F4, FP2, FCZ, F8, FC4 channels (p<0.05) during the Shinmun-auricular acupuncture treatment increased significantly. In $\beta$(beta) band, the power values at T8 channel(p<0.05) during the Shinmun-auricular acupuncture treatment increased significantly. In $\delta$(delta) band, the power values at F7, FP1, FZ, FP2, FCZ, C4, FC4, CP4, T8, P7, P3, O1, OZ, O2, P4, P8 channels(p<0.05) during the Shinmun-auricular acupuncture treatment decreased significantly. In $\Theta$(theta) band, the power values at O1, OZ, O2channel(p<0.05) during the Shinmun-auricular acupuncture treatment decreased significantly. Conclusions : Through these results, we concluded that auricular acupuncture at the Shinmun on patients with dementia could have effect the functional mechanism of the cerebral cortex.

The effect of focus of attention by electroencephalogram-feedback on balance in young adults

  • Lee, Dong-Yeop;Choi, Won-Jae;Lee, Seung-Won
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제1권1호
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    • pp.13-16
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    • 2012
  • Objective: Electroencephalogram (EGG)-feedback is a training procedure aimed at altering brain activity, and is used as a treatment for disorders like attention. The purpose of this study was to determine the effects of external focus of attention by EGG-feedback on balance in young adults. Design: Cross-sectional study. Methods: Subject were students in Sahmyook University. Fifty young adults in their twenties and thirties. Subjects were performed both with and without external focus of attention by EEG-feedback on the posture of standing and tandem standing. Participants were educated effort to maintain static posture when they were under internal focus of attention. Good Balance System was used for measurement of postural consistency upon the following force platforms. Results: Body sway decreased significantly both normal standing and tandem standing with external focus of attention by EEG-feedback (p<0.05). Conclusions: The results demonstrate that the benefits of an external attentional focus are generalizable to young adults. The external focus of attention outperformed the internal focus of attention on the postural balance (p<0.05). It is showed that external focus of attention significant effects on balance by revoked automatic postural control of movement. Furthermore balance might be improved by training with an external focus. Further study is required to develop for training as a method of preventing fall in elderly peoples.

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간질 분류를 위한 NEWFM 기반의 특징입력 및 퍼지규칙 추출 (Extracting Input Features and Fuzzy Rules for Classifying Epilepsy Based on NEWFM)

  • 이상홍;임준식
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.127-133
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    • 2009
  • 본 논문은 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions, NEWFM)을 이용하여 간질 증세를 가진 사람과 건강한 사람의 뇌파(electroencephalogram, EEG)로부터 정상 파형과 간질(epilepsy) 파형을 분류하는 방안을 제시하고 있다. NEWFM에서 사용할 특징입력을 추출하기 위해서 첫 번째 단계에서는 웨이블릿 변환(wavelet transform, WT)을 이용하였다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 생성한 웨이블릿 계수들을 주파수 분포와 주파수 변동량을 이용하여 24개의 특징입력을 추출하였다. NEWFM은 이들 24개의 특징입력을 이용하여 정상 파형과 간질 파형을 분류하였을 때 98%의 분류성능을 나타내었다.

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사운드스케이프 음원 평가어휘에 대응하는 뇌파변화에 관한 기초연구 (A Basic Study on the Characteristics of the Electroencephalogram Corresponded with the Evaluating Words of Soundscape Sound Source)

  • 송민정;신훈;백건종;김호곤;국찬
    • KIEAE Journal
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    • 제11권3호
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    • pp.49-56
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    • 2011
  • The effect of soundscape has been analyzed by questionnaire results. Nowadays, EEG is used to identify the human reponses due to exterior stimuli such as soundscape sound sources. So, it is very meaningful to know the EEG response to soundscape sound sources. In the present study, the sound sources of soundscape were heard to subjects in order to find out the relationship between questionnaire results and electroencephalogram results through lab test. And stimulated part of brain for evaluating words were sought in this experiment too. The results of the study are as follows : the sound source of bird+music causes more ${\alpha}$-wave rise than other sound sources and the ${\alpha}$-wave stimulated region of brain is occipitallobe. In case of ${\beta}$-wave, the left part of brain is excited. ${\delta}$-wave is on frontallobe and ${\Theta}$-wave is on right part of brain. The evaluating words for soundscape can be categorized into four groups. These results could be used for basic materials of soundscape effects analysis.

Real time automatic EEG report making based on quantitative interpretation of awake EEG

  • Nakamura, Masatoshi;Shibasaki, Hiroshi;Imajoh, Koaru;Ikeda, Akio;Mitsuyasu, Isao
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.503-508
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    • 1992
  • A new method for making automatic electroencephalogram(EEG) report based on the automatic quantitative interpretation of awake EEG was developed. We first analysed a. relationship between EEG reports and quantitative EEG interpretation done by a qualified electroencephalographer(EEGer) for 22 subjects. Based on the analysed relationship and usual process of report making by the EEGer, we defined all terminology necessary for EEG report and established rules for EEG report making. By the combined use of the proposed EEG report making and the method for automatic quantitative EEG interpretation presented at '90 KACC, we were able to make the automatic EEG reports which were equivalent to the EEG reports written by the EEGer. As all the procedures were programmed in a personal computer equipped with an AD (analogue-to-digital) converter, the automatic EEG reports were obtained in almost real time in usual actual EEG recording situation with only a few seconds time lag for the analysis in the computer. The proposed report making method and the quantitative EEG interpretation method will be effectively applicable to the clinical use as an assistant tool for physicians.

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뇌파 측정에 의한 친환경 시.청각 정보의 교통소음 인지도 영향 평가 (The Auditory and Visual Information Impacts on the Traffic Noise Perception by the using Electroencephalogram)

  • 박사근;장길수;국찬;송민정;신훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.41-47
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    • 2006
  • In this study, the influences of environmentally friendly visual and auditory information on traffic noise perception were surveyed by the using electroencephalogram Green rural region image and CBD image in urban city were used as visual informations. And traffic noise, signal and environmental music were used to detect the impact on electroencephalogram variance. It was revealed that green rural region image caused a-wave ratio increase about 10% and environmental music increased $\alpha$-wave ratio approximately $40{\sim}50%$. The results of this study improved that environmentally friendly visual and auditory information had an effect on decreasing traffic noise loudness to some extents.

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뇌파 측정에 의한 친환경 시.청각 정보의 교통소음 인지도 영향 평가 (The Environmental Auditory and Visual Information Effects on the Traffic Noise Perception by Using Electroencephalogram)

  • 장길수;박사근;송민정;신훈
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.160-167
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    • 2007
  • In this study, the influences of environmentally friendly visual and auditory information on traffic noise perception were surveyed by the using electroencephalogram. Green rural region image and CBD (central business district) image in urban city were used as visual informations. And traffic noise, signal and environmental music were used to detect the impact on electroencephalogram variance. It was revealed that green rural region image caused ${\alpha}-wave$ ratio increase about 10% and environmental music increased ${\alpha}-wave$ ratio approximately $40{\sim}50%$. The results of this study improved that environmentally friendly visual and auditory information had an effect on decreasing traffic noise loudness to some extents.