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表情と脳波解析による感情・感性の定量的評価手法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09650495
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 計測・制御工学
研究機関豊田工業高等専門学校

研究代表者

小関 修  豊田工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 教授 (50280392)

研究分担者 加藤 昇平  豊田工業高等専門学校, 電気電子システム工学科, 講師 (70311032)
横山 清子  名古屋市立大学, 芸術工学部・視覚情報デザイン学科, 助教授 (50174868)
渡辺 與作  豊田工業高等専門学校, 一般学科, 教授 (00043191)
吉岡 貴芳  豊橋技術科学大学, 技術開発センター, 助手 (30270268)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2000年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1999年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1998年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
1997年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード表情 / 心拍 / 感情の強さ / 心電図 / 快・不快 / パワーフロー / 1 / f^mゆらぎ / 自己回帰モデル / 脳波 / α波含有率 / fゆらぎ / パワー伝達特性 / 感情 / 心拍数 / 皮膚伝導水準 / 面白い・楽しい / 重回帰分析 / 有向コヒーレンス / 活動部位 / ニューラルネットワーク / 感性 / 事象関連電位
研究概要

人の抱く感情についての定量的評価を目指して,表情および脳波に着目した解析を行った。
表情については,これまでに行われていない感情の強さの評価を考え,表情(口の横の開き),心拍RR間隔および皮膚伝導水準を入力とし,面白い・楽しいという感情の強さを出力とする推定式を作成し,娯楽映画鑑賞時の推定精度を評価した。その結果,面白い・楽しいの強さの最大値を3とするとき,誤差約0.3で,推定が行えることを確認し,提案した手法の有効性を示した。
脳波については,快・不快感情における脳波の特徴を,従来から行われているα波の1/f^mゆらぎ,α波の強さ,および今回新たに提案するα波のパワーフローにより解析した。電極は前頭部左右2箇所(F_<p1>,F_<p2>),後頭部左右2箇所(O_1,O_2)の合計4箇所とした。1/f^mゆらぎについては,先行研究を改良した手法により解析し,F_<p1>のα波成分において,快のm>不快のmとなる有意な傾向が確認された。α波の強さについては,4個所の電極のいずれにおいても,快・不快における有意な差は見出されなかった。多次元自己回帰モデルに基づいて複数の電極間の脳波信号の流れを求めるパワーフロー解析においては,4個所の電極のうちF_<p1>,F_<p2>,O_2において,快よりも不快時に,パワーフローが増加する有意な傾向が見出された。これにより,新たに提案したパワーフローの,快・不快の脳波の特徴を表す指標としての可能性が明らかになった。加えて,パワーフロー解析を行うために,多次元自己回帰モデルにおけるホワイトノイズ源間の独立性について検討し,脳波の場合,10cm程度の距離をとった場合に,誤差の少ないモデル化が行えることを示した。

報告書

(5件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] 堀, 小関, 横山, 渡辺: "表情と生体情報による感情の強さの推定-面白い・楽しいの場合-"電気学会論文誌C. 119-C. 668-675 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小関, 加藤, 山口, 清水: "多次元自己回帰モデルを用いた脳波のパワー寄与率解析についての一検討"豊田工業高等専門学校研究紀要. 34. 19-24 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Estimation of Intensity of Human Emotion using Facial Expression and Physiological Data - Case of Fun and Pleasure -: Journal of The Institute of Electrical Engineers of Japan. Vol.119-C, No.6. 668-675 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osamu OZEKI, Syohei KATO, Nobuhisa YAMAGUCHI and Norihiro SHIMIZU: "A Study of Relative Power Contribution Analysis of Electroencephalogram Using Multi Dimensional Autoregressive Model"Bulletin of Toyota National College of Technology. Vol.34. 19-24 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小関修,加藤昇平,清水規裕: "快・不快感情における脳波のパワー寄与率解析"豊田工業高等専門学校研究紀要. 第33号. 41-44 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 堀政重、小関修、横山清子、渡辺與作: "表情と生体情報による感情の強さの推定-面白い楽しいの場合-"電気学会論文誌C. Vol.119-C,No.6. 668-675 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 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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