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2009 Fiscal Year Annual Research Report

種々の事象関連電位情報を組み合わせて利用するBCIシステムの構築

Research Project

Project/Area Number 21300208
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

井上 勝裕  Kyushu Institute of Technology, 大学院・情報工学研究院, 教授 (00150516)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山崎 敏正  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 教授 (50392163)
藤尾 光彦  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 准教授 (00284597)
前田 誠  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 助教 (00274556)
Keywords脳波 / 事象関連電位 / マンマシンインターフェース / BCI / 信号処理 / 確率システム / パタン認識 / リハビリテーション
Research Abstract

本研究では,動作想像や認知に関連する事象関連電位を抽出し,入力として利用するとともに,被験者がシステム誤動作を認知したことを検知して,補正機構を稼働させるなど,複数の事象関連電位情報を組み合わせて機能するブレイン・コンピュータ・インターフェースを構築することを目的として,認識や運動に関連した脳波の識別に関する研究を進め,以下の研究成果を得た.
(1) 運動に関連した脳波変動検出
ディスプレイからの指示に応じて,右手や左手を動かすことを想像するよう被験者に義務づけた実験によって得られた脳波2ch(C3,C4)に対して,混合パルスモデルやICAを用いて識別を行った結果,従来のARモデルに基づく手法と比較して,混合パルスモデルを用いた手法のほうが,識別率の高い被験者は,精度が90%から95%程度へ約5%程度改善できるなど,有効な手法であることを確認した.
(2) 機能的意味が異なる信号の分離抽出法の開発
動作想像時の脳波をリアルタイムに識別し,被験者へ,その結果を視覚的にフィードバックできるシステムを用いて,動作想像と誤動作認知を同時に識別することを試みた.その結果,モルフォロジカル多重解像度手法やICA手法を用いて分離した信号から,ある程度,動作想像・誤動作認知を同時に識別できることを確認し,現在,実用的な精度を得るための手法について検討を行っているところである.
(3) 光刺激を用いた文字入力システム
3行3列に並べた文字盤インターフェースを備えた文字入力システムを構築し,SS-VEPを用いて,どの文字を注視しているかの識別を試みた結果,後頭部の局所脳波を用いることにより,行(あるいは列)に関しては80%以上の,文字に関しては,約70%の精度で識別可能であることを確認した.また,M系列光刺激に対する応答脳波を解析した結果,応答脳波から光刺激を受けた時間をある程度推定可能であることを確認した.

  • Research Products

    (16 results)

All 2010 2009

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (12 results)

  • [Journal Article] Pattern Recognition of EEG Signals during Motor Imagery by using Robust Method2009

    • Author(s)
      K.Kawamura, T.Yamaguchi, M.Fujio, K.Inoue, G.Pfurtscheller
    • Journal Title

      Proc.of the 40th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications,

      Pages: 237-242

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 3D Object Recognition Based on Description of Geometric Relations among Features Extracted from Surface Models2009

    • Author(s)
      M.Maeda, K.Kumamaru, K.Inoue
    • Journal Title

      Proc.of the 40th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications,

      Pages: 176-181

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blind Source Separation under a Dynamic Acoustic Environment2009

    • Author(s)
      T.Ishibashi, H.Nakashima, K.Inoue, H.Gotanda
    • Journal Title

      Proc.of the 40th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications,

      Pages: 318-323

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design Method of Morphological Structural Function for Pattern Recognition of EEG Signals during Motor Imagery and Cognition2009

    • Author(s)
      T.Yamatuchi, M.Fujio, K.Inoue, G.Pfurtscheller
    • Journal Title

      Proc.of Fourth International Conference on Innovative Computing, Information and Control (CD-ROM)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] VEPを用いた文字選択システムのための脳波信号解析2010

    • Author(s)
      大森香奈, 入江純, 山口朋成, 井上勝裕
    • Organizer
      平成21年度日本生体医工学会 九州支部学術溝演会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2010-03-08
  • [Presentation] 視覚誘発電位を用いたM系列入力パタン推定2009

    • Author(s)
      入江純, 山口朋成, 井上勝裕
    • Organizer
      計測自動制御学会九州支部 第28回学術講演会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2009-11-28
  • [Presentation] 睡眠脳波の特徴リズムと自律神経リズムとの関係2009

    • Author(s)
      行徳浩光, 鍛冶美鈴, 安高哲夫, 前田誠, 井上勝裕
    • Organizer
      計測自動制御学会九州支部 第28回学術講演会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡市)
    • Year and Date
      2009-11-28
  • [Presentation] 光刺激誘発電位を利用したBCIシステムにおける脳波の特徴抽出2009

    • Author(s)
      井上勝裕, 嘉賀寿恵, 入江純, 山口朋也
    • Organizer
      第39回日本臨床神経生理学会・学術大会
    • Place of Presentation
      北九州市国際会議場
    • Year and Date
      2009-11-18
  • [Presentation] EEG Analysis During Light Stimulus Based on Morphological Multiresolution Analysis2009

    • Author(s)
      T.Yamaguchi, J.Irie, M.Fujio, K.Inoue
    • Organizer
      The 41st ISCIE International Symposium on Stochastic Systems and Systems Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      甲南大学(神戸市)
    • Year and Date
      2009-11-14
  • [Presentation] Frequency Domain Independent Component Analysis Without Permutation and Scale Indetermin2009

    • Author(s)
      T.Ishibashi, K.Inoue, H.Gotanda, K.Kumamaru
    • Organizer
      The 41st ISCIE International Symposium on Stochastic Systems and Systems Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      甲南大学(神戸市)
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 睡眠脳波の周波数変動に関する特徴リズム抽出2009

    • Author(s)
      井上勝裕, 安高哲夫, 前田誠, 自川修一郎
    • Organizer
      日本睡眠学会 第34回定期学術集会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪市)
    • Year and Date
      2009-10-26
  • [Presentation] 視覚誘発電位(Visual Evoked Potentials : VEP)からの入力刺激情報の推定2009

    • Author(s)
      入江純, 井上勝裕
    • Organizer
      平成21年度 電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      九州工業大学(飯塚市)
    • Year and Date
      2009-09-28
  • [Presentation] 光刺激誘発電位を利用したBCIに関する基礎的研究2009

    • Author(s)
      井上勝裕, 嘉賀寿恵, 入江純, 山口朋也
    • Organizer
      第24回生体・生理工学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学(仙台市)
    • Year and Date
      2009-09-24
  • [Presentation] Feature extraction of EEG during motor imagery and cognition by using morphological MRA2009

    • Author(s)
      T.Yamatuchi, M.Fujio, K.Inoue, G.Pfurtscheller
    • Organizer
      Proc.of the ICROS-SICE International Joint Conference 2009
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡市)
    • Year and Date
      2009-08-18
  • [Presentation] Feature Extraction from EEG Signals in P300 Spelling System2009

    • Author(s)
      K.Omori, T.Yamaguchi, K.Inoue
    • Organizer
      Proc.of the ICROS-SICE International Joint Conference 2009
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡市)
    • Year and Date
      2009-08-18
  • [Presentation] 注視モデリングに基づく3次元形状の特徴抽出と幾何学的照合への応用2009

    • Author(s)
      前田誠, 井上勝裕
    • Organizer
      画像の認識・理解シンポジウム(MIRU2009)
    • Place of Presentation
      くにびきメッセ(松江市)
    • Year and Date
      2009-07-22

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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