Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
/
v.19
no.4
/
pp.917-924
/
2015
In this study, we study that the video attributes captured by built-in camera in smart-phone can effect on the quality of PPG signal. The conditions of video attributes were composed of the bitrate, the resolution, the flash. As each condition, we measured a change in the red value of the video image and calculated a PPI(Pulse to Pulse Interval) for extracting the pulse wave signal. 20 subjects participated in the experiment and this experiment was carried out 18 tasks. The PPG signal was measured simultaneously for two minutes with the PPG sensor in the middle finger and Smart-phone in the forefinger of the right hand. By proceeding the correlation analysis, we obtained the highest correlation condition(83%, p=0.01), which the resolution was $640{\times}480$, bitrate was 5000kbps, flash was on. As a result, this study will be a useful guide for quality of signals in the pulse signal measurement system using built-in camera in smart-phone.
Recently in HCI research, emotion recognition is one of the core processes to implement emotional intelligence. There are many studies using bio signals in order to recognize human emotions, but it has been done merely for the basic emotions and very few exists for the other emotions. The purpose of present study is to confirm the difference of autonomic nervous system (ANS) response in three emotions (boredom, pain, and surprise). There were totally 217 of participants (male 96, female 121), we presented audio-visual stimulus to induce boredom and surprise, and pressure by using the sphygmomanometer for pain. During presented emotional stimuli, we measured electrodermal activity (EDA), skin temperature (SKT), electrocardiac activity (ECG) and photoplethysmography (PPG), besides; we required them to classify their present emotion and its intensity according to the emotion assessment scale. As the results of emotional stimulus evaluation, emotional stimulus which we used was shown to mean 92.5% of relevance and 5.43 of efficiency; this inferred that each emotional stimulus caused its own emotion quite effectively. When we analyzed the results of the ANS response which had been measured, we ascertained the significant difference between the baseline and emotional state on skin conductance response, SKT, heart rate, low frequency and blood volume pulse amplitude. In addition, the ANS response caused by each emotion had significant differences among the emotions. These results can probably be able to use to extend the emotion theory and develop the algorithm in recognition of three kinds of emotions (boredom, surprise, and pain) by response measurement indicators and be used to make applications for differentiating various human emotions in computer system.
Recently, devices such as smart watches capable of measuring small biosignals have been released. Body composition, blood pressure, heart rate, and oxygen saturation can be easily obtained. However, the part that is not trusted by the user is accuracy. These biosignals are sensitive to the external environment and have large fluctuations depending on the conditions inside the subject's body. Blood pressure measurements, in particular, still give different results, depending on how the conditions in the body are handled. Therefore, in this study, PPG was analyzed to measure PTT at two points of 80% and 100%, the highest in PTT measurement. The effect of the measured value on SBP and DBP was analyzed and a method was proposed to increase the accuracy. As a result of the study, the measured value of PTT at 80% of the peak PPG is more effective in estimating blood pressure of SBP and DBP than the value measured at 100%. In the regression analysis of the rate of change blood pressure estimation, the coefficient of determination of SBP (80%) was 0.6946, and DBP (100%) was 0.547.
Kim, Sung-Woo;Lee, Ju-Hyung;Nam, Ki-Chang;Kim, Su-Chan;Cha, Eun-Jong;Kim, Deok-Won
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
/
v.44
no.4
s.316
/
pp.15-20
/
2007
Recently the prevalence rate of diabetes in Korea has been increasing rapidly due to high growth of economy and changes in dietary lifestyle. Vascular complication is one of diabetic complications which have frequently occurred by obesity, hyperglycemia and impaired glucose metabolism. Photoplethysmogram(PPG) measured from finger and toe is very useful for evaluation of vascular aging and sclerosis level since the PPG signal represents characteristics of peripheral vascular Several researchers have reported that second derivative of the finger PPG waveform was useful to evaluate vascular compliance and developed various analysis methods for vascular compliance. However, peripheral vascular compliance study for diabetic patient was never evaluated by using second derivative of PPG. Therefore, we aimed to objectively compare and to assess normal(n=850) and diabetic(n=50) groups vascular compliance using the second derivative of PPG waveform in this study. The evaluated factors of the second derivative of PPG are 'a', 'b', 'c', 'd', 'e' and b/a rapresents vascular compliance. This study found out that when vascular compliance is decreased, the absolute value of b/a is decreased. The average vascular compliance of 50 diabetic patients with neuropathy, $-1.09{\pm}0.14$ is statistically lower than the normal group, $-0.81{\pm}0.09$ (p<0.05). In conclusion, we suggest an objective evaluation of peripheral vascular compliance for diabetic patients and prevention of vascular complication.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
/
v.50
no.11
/
pp.206-216
/
2013
The emotion plays a critical role in human's daily life including learning, action, decision and communication. In this paper, emotion discrimination classifier is designed to reduce system complexity through reduced selection of dominant features from biosignals. The photoplethysmography(PPG), skin temperature, skin conductance, fontal and parietal electroencephalography(EEG) signals were measured during 4 types of movie watching associated with the induction of neutral, sad, fear joy emotions. The genetic algorithm with support vector machine(SVM) based fitness function was designed to determine dominant features among 24 parameters extracted from measured biosignals. It shows maximum classification accuracy of 96.4%, which is 17% higher than that of SVM alone. The minimum error features selected are the mean and NN50 of heart rate variability from PPG signal, the mean of PPG induced pulse transit time, the mean of skin resistance, and ${\delta}$ and ${\beta}$ frequency band powers of parietal EEG. The combination of parietal EEG, PPG, and skin resistance is recommendable in high accuracy instrumentation, while the combinational use of PPG and skin conductance(79% accuracy) is affordable in simplified instrumentation.
Kim, Ho Chul;Jung, Wonsik;Lee, Kwonhee;Nam, Ki Chang
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.16
no.6
/
pp.4021-4030
/
2015
Pulse wave is the physiological responses through the autonomic nervous system such as ECG. It is relatively convenient because it can measure the signal just by applying a sensor on a finger. So, it can be usefully employed in the field of U-Healthcare. The objects of this study are acquiring the PPG (Photoplethysmography) one of the way of measuring the pulse waves in non-invasive way using the CMOS image sensor on a smartphone camera, developing the portable system judging stressful or not, and confirming the applicability in the field of u-Healthcare. PPG was acquired by using image data from smartphone camera without separate sensors and analyzed. Also, with that image signal data, HRV (Heart Rate Variability) and stress index were offered users by just using smartphone without separate host equipment. In addition, the reliability and accuracy of acquired data were improved by developing additional hardware device. From these experiments, we can confirm that measuring heart rate through the PPG, and the stress index for analysis the stress degree using the image of a smartphone camera are possible. In this study, we used a smartphone camera, not commercialized product or standardized sensor, so it has low resolution than those of using commercialized external sensor. However, despite this disadvantage, it can be usefully employed as the u-Healthcare device because it can obtain the promising data by developing additional external device for improvement reliability of result and optimization algorithm.
Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
/
v.21
no.1
/
pp.49-54
/
2020
Cardiovascular disease is the leading cause of death worldwide and is caused by a variety of causes. The highest risk factor for cardiovascular disease is high blood pressure, which has no obvious symptoms, but if left untreated, it causes several complications. In order to treat hypertension, medication and regular exercise are required. In people with high blood pressure, excessive physical activity can put a great strain on the heart and lead to cardiovascular disease. Therefore, there is a need for an exercise intensity monitoring system through PTT measurement that can perform exercise at an appropriate intensity. In this study, we implemented a PTT change monitoring system according to exercise intensity by calculating PTT through ECG and PPG measurement. The implemented system differentiates the R-peak of the ECG and P-peak of the PPG, and calculates the PTT using the time difference between R-peak and P-peak. A running experiment was conducted to monitoring PTT change according to exercise intensity. As a result of the experiment, low intensity PTT is 0.313s, moderate is 0.220s, high is 0.188s, it was confirmed that the PTT decreased as the exercise increase increased.
Jun Hwan Kim;Gi Yeon Yu;Ye Eun Song;Chan Yeong Yu;Yun Chae Jang;Riaz Muhammad;Kay Thwe Htun;Ahmed Ali;Seung Ho Choi
Journal of Biomedical Engineering Research
/
v.44
no.6
/
pp.450-464
/
2023
Pulse oximetry, a non-invasive technique for evaluating blood oxygen saturation, conventionally depends on isolated measurements, rendering it vulnerable to factors like illumination profile, spatial blood flow fluctuations, and skin pigmentation. Previous efforts to address these issues through imaging systems often employed red and near-infrared illuminations with distinct profiles, leading to inconsistent ratios of transmitted light and the potential for errors in calculating spatial oxygen saturation distributions. While an integrating sphere was recently utilized as an illumination source to achieve uniform red and near-infrared illumination profiles on the sample surface, its bulkiness presented practical challenges. In this work, we have enhanced the pulse oximetry imaging system by transitioning illumination from an integrating sphere to a multi-wavelength LED configuration. This adjustment ensures simultaneous emission of red and near-infrared light from the same position, creating a homogeneous illumination profile on the sample surface. This approach guarantees consistent patterns of red and near-infrared illuminations that are spatially uniform. The sustained ratio between transmitted red and near-infrared light across space enables precise calculation of the spatial distribution of oxygen saturation, making our pulse oximetry imaging system more compact and portable without compromising accuracy. Our work significantly contributes to obtaining spatial information on blood oxygen saturation, providing valuable insights into tissue oxygenation in peripheral regions.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.16
no.6
/
pp.406-412
/
2023
In this paper, we studied the effect of noise caused by ambient light on a reflective PPG measurement device using infrared light. Noise caused by ambient light was examined by dividing it into general situations and special situations. In the general situation, noise due to changes in time and ambient light sources was randomly observed, and in the special situation, a halogen lamp was used to observe the effect of noise variations. In the experiment, PPG signals were measured and data acquired in real-time depending on each situation, and the measured data was analyzed in the time domain and frequency domain. First, through a general situation experiments, it was visually observed that noise increases with the brightness of ambient light, and through frequency analysis, it was observed that the noise sources were white noise, power line noise, and internal noise of the circuit. Futhermore, using a halogen lamp, we experimented with the change in noise depending on the change in distance from the ambient light and calculated the SNR. As a result of the experiment, an SNR of 3.2 dB was shown at a distance of 50 cm with an irradiance of 278.3 W/m2. It was observed that normal measurement was difficult at SNRs below that, and an irradiance of 27.7 W/m2 was obtained. It showed a value of 18.2 dB at a distance of 2 m, and it was observed that normal PPG measurement was possible through a filter at values above that.
The Journal of the Society of Korean Medicine Diagnostics
/
v.12
no.1
/
pp.42-62
/
2008
Objectives: It is well known that some parameters of the photoplethysmogram (PPG) acquired by time domain contour analysis can be used as markers of vascular aging. But the previous studies that have been performed for frequency domain analysis of the PPG to date have provided only restrictive and fragmentary information. The aim of the present investigation was to determine whether the harmonics extracted from the PPG using a fast Fourier transformation could be used as an index of vascular aging. Methods: The PPG was measured in 600 recruited subjects for 30 second durations, To grasp the gross age-related change of the PPG waveform, we grouped subjects according to gender and age and averaged the PPG signal of one pulse cycle. To calculate the conventional indices of vascular aging, we selected the 5-6 cycles of pulse that the baseline was relatively stable and then acquired the coordinates of the inflection points. For the frequency domain analysis we performed a power spectral analysis on the PPG signals for 30 seconds using a fast Fourier transformation and dissociated the harmonic components from the PPG signals. Results: A final number of 390 subjects (174 males and 216 females) were included in the statistical analysis. The normalized power of the harmonics decreased with age and on a logarithmic scale reduction of the normalized power in the third (r=-0.492, P<0.0001), fourth (r=-0.621, P<0.0001) and fifth harmonic (r=-0.487, P<0.0001) was prominent. From a multiple linear regression analysis, Stiffness index, reflection index and corrected up-stroke time influenced the normalized power of the harmonics on a logarithmic scale. Conclusions: The normalized harmonic power decreased with age in healthy subjects and may be less error prone due to the essential attributes of frequency domain analysis. Therefore, we expect that the normalized harmonic power density can be useful as a vascular aging marker.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.