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ソフトDSPに関する基礎研究とその生体情報処理への応用-ソフトコンピューティングとディジタル信号処理の融合-

研究課題

研究課題/領域番号 09650426
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報通信工学
研究機関明治大学

研究代表者

荒川 薫  明治大学, 理工学部, 教授 (30183734)

研究分担者 原島 博  東京大学, 工学部, 教授 (60011201)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードディジタル信号処理 / 生体信号処理 / 非線形信号処理 / ソフトコンピューティング / ファジィ論理 / 呼吸音 / 生体情報処理 / ファジイ論理 / ルールベースシステム
研究概要

肺繊維症患者の呼吸音に含まれる異常音であるcrackleを自動的に分離抽出することを目的としてソフトコンピューティングを導入した新しいたディジタル信号処理手法の開発を行なった。まず呼吸音の信号振幅分布や周波数特性などを調べ、異常音が突発的に発生する非定常信号であることに着目し、予測フィルタにソフトコンピューティングの一つであるファジィ推論を伴う判定を組み合わせるフィルタ構成を提案した。このファジイ推論判定部は単純な非線形関数で実現される。このフィルタは予測誤差の大きさに対しファジィ判定を行い突発性非定常信号を抽出することができる。しかしこれのみでは、crackle抽出精度が不十分であるので、さらに、大きさによる識別と突発的非定常信号存在個所の前後でのみの条件付き平滑を行う機能を付加した。得られた信号処理システムを実際の呼吸音データ10件程に対して適用して波形の上で十分高い精度でcrackleを分離抽出できることを確認し、また、音としても効果的に分離できることを聴覚において確認した。さらに、このcrackle分離抽出システムを実装するための新しいDSP形態を提案した。本研究で得られたcrackle分離抽出システムは線形荷重和処理と簡単な非線形関数の組み合わせにより構成される。従来のDSPは線形荷重和処理のみを行なう構造になっているので、本システムには適さない。そこで、crackle分離抽出システムを実現するDSPとして、従来のDSPに簡単な非線形関数を組み込む構造を有する非線形DSPの提案を行ない、それにより本システムが効果的に実現できることを示した。

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: "A New-Type of Fuzzy Rule-Based Systems and Its Application to Edge Detection in Images" Proceedings KES'98. 1. 180-186 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: "Fuzzy Rule-Based Edge Detection Using Multiscale Edge Images" Proceedings IEEE ISPACS 98. 1. 204-208 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡部宏明: "ε-フィルタのハードウェア化とその応用-非線形ディジタルシグナルプロセッサの提案" 第13回ディジタル信号処理シンポジウム講演論文集. 147-152 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: ""Fuzzy Rule-Based Image Processing"" International Journal of Imaging Systems & Technology. Vol.8. 457-461 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: ""Signal Processing and Nonlinearity"" Journal of IEICE. (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: ""A New-Type of Fuzzy Rule-Based Systems and Its Application to Edge Detection in Images"" Proceedings KES'98. vol.1. 180-186 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: ""Fuzzy Rule-Based Edge Detection Using Multiscale Edge Images"" Proceesings IEEE ISPACS98. vol.1. 204-208 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Watabe, Kaoru Arakawa, and Yasuhiko Arakawa: ""Hardware Implementation of epsilon-filter and Its Applications---Proposal of Nonlinear Digital Signal Processor---"" Proceedings the 13-th DSP Symposium. 147-152 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: "A New-Type of Fuzzy Rule-Based Systems and Its Application to Edge Detection in Images" Proceedings KES'98. 1. 180-186 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: "Fuzzy Rule-Based Edge Detection Using Multiscale Edge Images" Proceedings IEEE ISPACS98. 1. 204-208 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 渡部宏明: "ε-フィルタのハードウェア化とその応用-非線形ディジタルシグナルプロセッサの提案-" 第13回ディジタル信号処理シンポジウム講演論文集. 147-152 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kaoru Arakawa: "Fuzzy Rule-Based Image Processing" Int. Journal of Imaging System & Technology. Vol.8. 457-461 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 荒川 薫: "信号処理と非線形" 電子情報通信学会誌. Vol.80,11. 1190-1194 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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