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乳児睡眠のホームモニタリングを可能にする自動映像処理システムの開発

Research Project

Project/Area Number 21659503
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Fundamental nursing
Research InstitutionSt. Luke's College of Nursing

Principal Investigator

江藤 宏美  聖路加看護大学, 看護学部, 准教授 (10213555)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords乳児 / 睡眠・覚醒 / 行動分析 / 録画分析システム / 自動画像分析 / 添い寝 / 動画分析 / SIDS / システム
Research Abstract

本研究は、家庭環境下での乳児の睡眠実態を観察・録画すること、そして、撮影や画像処理技術を工夫・検討し、ビデオソムノグラフィによる睡眠の自動判定システムの開発を目的としている。下記の2段階で研究を行った。第1段階として、データ収集方法、録画方法の確立、第2段階として、データ分析方法の確立である。
本年度は、データ分析方法として、画像フレーム間の画像差分分析をもとにアルゴリズムを作成した。画像差分に、フィルタ処理(ローパスフィルタ)や頻度解析(ノイズ処理)を適用し、睡眠状態を自動分析するソフトを作成した。これを実用するために、前年度に作成したハードシステムを用いて乳児の睡眠状態を録画し、分析ソフトを用いで自動判定を試行した。
ハードシステムは、digital camera(Watec WAT-902B, SIN=ELA W82E22812), Vari-zoom-lenses(fujinon Dv5x33.6R4B-2),near infrared LED(Light Emitting Diode), Image Recording Tool(NoruPro light systems.640×480Pixel, 10fps, monochrome)を用いて録画収録を行った。対象は、正期産、母乳哺育、男児(生後2か月)、2夜連続で撮影した。結果、収録した計1220分の録画内容を分析した。これまで行っていた訓練を受けた観察者の分析と今回得られた自動判定分析結果と比較した。一致率は、quiet sleep静睡眠0.69-0.81、active sleep動睡眠0.55-0.62、awake覚醒0.50-0.92であった。判定精度には、検討の余地があるが、今回作成した自動判定アルゴリズムによって、乳児の睡眠状態をビデオ画像から自動判定の可能性があることが確認できた。今後、より判定精度を向上させるような、撮影条件、ロバストな解析方法を開発していく必要がある。
本研究結果を他の小児睡眠研究者と交流し意見の交換を行うために、International Pediatric Sleep Association Joint meeting with Pediatric Sleep Medicine Conference(学会)に参加した。Dr.Mindellらに新システムを紹介し、実用性への示唆を得た。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2010 2009 Other

All Presentation (2 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Presentation] Evaluation of a New Video Monitoring System for Automatic Detection of Infant's Sleep/Awake Status in the Home.2010

    • Author(s)
      Hiromi Eto, Shigeko Horiuchi
    • Organizer
      Congress of the International Pediatric Sleep Association joint meeting with Pediatric Sleep Medicine Conference
    • Place of Presentation
      Rome, Italy
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 子どものcueと母親の反応性からみた母子相互作用~授乳場面の録画分析~2010

    • Author(s)
      水島祐子, 江藤宏美
    • Organizer
      日本赤ちゃん学会第10回学術集会
    • Place of Presentation
      東京(東京大学)
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Book] 助産師基礎教育テキスト 第6巻 産褥期のケア 新生児期・乳幼児期のケア2009

    • Author(s)
      横尾京子編(浅井宏美, 江藤宏美)
    • Total Pages
      237
    • Publisher
      日本看護協会出版会
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/artemis/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://arch.slcn.ac.jp/dspace/

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://plaza.umin.ac.jp/artemis/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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