• 한국융합학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.53-58
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• 2019

최근 만성질환자 건강관리의 목적으로 혈압측정에 대한 접근성을 높이는 제품 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 기존 연구에서는 심전도(ECG)와 광전용전맥파(PPG)를 분석하여 수축기혈압과 이완기 혈압을 산출하는 방식을 사용하고 있다. 주 과제는 정확도와 재현성을 위한 분석 알고리즘 개발이다. 본 연구에서는 초소형 혈압측정장치를 개발하는 단계에서 장치의 크기를 줄이고 측정방법도 간단히 하는 동시에 알고리즘도 두 개의 PPG만을 이용하여 최고혈압(SBP)을 추출하고 이에 따른 최저혈압(DBP)을 구하고자 하였다. 이를 위해 두 개의 PPG에서 얻은 측정값과 SBP, DBP 관계를 통계적으로 추적하여 상호관계를 분석하였다. PPG의 차이 값인 DF_P는 SBP와 반비례 관계가 있으며, DBP와는 비례적 관계가 성립되어 알고리즘에 의해 혈압값을 유추할 수 있으며, SBP를 통해 DBP를 추적할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.1481-1491
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• 2021

Since most biosignals rely on contact-based measurement, there is still a problem in that it is hard to provide convenience to users by applying them to daily life. In this paper, we present a mobile application for estimating heart rate based on a deep learning model. The proposed application measures heart rate by capturing real-time face images in a non-contact manner. We trained a three-dimensional convolutional neural network to predict photoplethysmography (PPG) from face images. The face images used for training were taken in various movements and situations. To evaluate the performance of the proposed system, we used a pulse oximeter to measure a ground truth PPG. As a result, the deviation of the calculated root means square error between the heart rate from remote PPG measured by the proposed system and the heart rate from the ground truth was about 1.14, showing no significant difference. Our findings suggest that heart rate measurement by mobile applications is accurate enough to help manage health during daily life.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.232-235
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• 2009

본 연구에서는 실시간으로 변화하는 사용자의 감성을 평가하여 각성 또는 이완으로 분류된 시선 정보 이미지를 저장하는 시스템을 구현하고자 한다. 사용자의 감성을 분류하기 위한 요소는 Larson과 Diner 가 정의한 2 차원 감성모델에서 각성, 이완 요소를 사용한다. 감성 상태를 분류하기 위하여 자율 신경계 중 착용과 휴대가 간편한 PPG 센서를 사용하며, PPG 를 분석하기 위한 변수로는 진폭의 양과 초당 Peak 의 빈도수를 사용한다. 머리에 고정할 수 있는 캠을 사용하여 사용자가 바라보는 시선 정보를 획득하고, 클라이언트 컴퓨터는 획득된 시선 정보를 UDP 통신을 사용해 서버 컴퓨터로 전송하는 시스템이다. 320(pixel)*240(pixel)*32(bit)인 영상 데이터를 1/30 로 압축하여 전송하며, 각성과 이완으로 분류되는 시점의 영상을 블록화하여 JPEG 이미지로 저장한다. 본 시스템은 실시간으로 변화되는 사용자의 감성 상태를 파악하여 이미지를 전송하고 서버 컴퓨터에 저장함으로써 당시 사용자가 느꼈던 감성들에 대해 피드백을 주고자 하는데 의의가 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제47차 동계학술대회논문집 21권1호
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• pp.115-117
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• 2013

본 논문에서는 660nm 파장의 적색광과 940nm 파장의 적외선을 활용한 광전용적맥파(photoplethysmo graphy:PPG)를 기반으로 한 산소포화도 측정에 대하여 연구하였다. 본 논문에서는 기존의 한 손가락에서 서로 다른 두 파장의 광(光)을 번갈아 켜고 끄며 측정하던 산소포화도 측정방식과 달리 서로 다른 두 파장의 광을 각각 서로 다른 손가락에서 측정 한 후 각각의 광전용적맥파를 통하여 산소포화도를 측정할 수 있는 방법을 제안하였다. 이 방법은 동시에 한곳에서 측정할 때와 달리 서로 다른 두광을 Switching할 필요 없이 동시에 측정 가능하며 이를 통하여 서로 다른 곳에서 측정한 광전용적맥파를 이용하여 산소포화도 측정이 가능하다는 결론을 얻었다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제5권6호
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• pp.701-706
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• 2007

The measurement accuracy for heart rate or $SpO_2$ using photoplethysmography (PPG) is influenced by how well the noise from motion artifacts and other sources can be removed. Eliminating the motion artifacts is particularly difficult since its frequency band overlaps that of the basic PPG signal. Therefore, we propose the Periodic Moving Average Filter (PMAF) to remove motion artifacts. The PMAF is based on the quasi-periodicity of the PPG signals. After segmenting the PPG signal on periodic boundaries, we average the $m^{th}$ samples of each period. As a result, we remove the motion artifacts well without the deterioration of the characteristic point.

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

• 전기학회논문지
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• 제67권5호
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• pp.675-679
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• 2018

A novel heart rate estimation algorithm is presented based on normalized least-mean-square (NLMS) algorithm. This paper presented a three-step processing scheme for estimating heart rate from PPG signal with motion artifacts. The proposed active noise cancellation algorithm has low computational complexity compared to the NLMS algorithm. Experimental results show that the proposed algorithms perform similar with the previous algorithm under motion artifact noises.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권6호
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• pp.197-202
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• 2014

The cognitive rehabilitation training is important for treating many cognitive impairment conditions, including Parkinson's disease, stroke, and ADHD. In this study, we developed a new evaluation system to improve the measurement of the conventional evaluation systems for cognitive rehabilitation training. The developed system measured the activity of dopamine(DA) and an autonomic nervous system(ANS) with photoplethysmography and electromyography. The results demonstrated that the cognitive capacity was increased but the activity of DA was decreased with unbalanced ANS by short-term stress. Based on the results, the effect of short-term stress should be recognized for the cognitive rehabilitation training.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권1호
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• pp.91-95
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• 2012

The photoplethysmography (PPG) signal measured from a mobile healthcare device contains various motion artifacts occurring from a patient’s movements. Recently, to reject the motion artifacts, the method of using an acceleration sensor was suggested, but such sensors are very expensive. Therefore, this study deals with a novel sensor device to replace the acceleration sensor, and evaluated the performance of the proposed sensor experimentally. In the results of the experiments, it is shown that the proposed sensor device can reconstruct the PPG signal despite the occurrence of motion artifacts, and also that the variation rate in heart rate analysis was 1.22%. According to the experimental results, the proposed method can be applied to design a low-cost device.

• 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.