• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ハイブリッド脳マシンインターフェイスのための多次元配列信号処理の研究とその実現

研究課題

研究課題/領域番号 12J00686
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

東 広志  東京農工大学, 大学院工学研究院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード脳信号 / 脳マシンインターフェイス / 脳波 / 信号処理 / パターン認識 / 機械学習 / 最適化 / 多次元配列
研究概要

本研究の目的は, 様々な脳マシンインターフェイス(BMI ; Brain Machine Interface)を組み合わせたハイブリットBMI (HBMI)のための信号処理の開発である. BMIは, 脳と機械を繋ぐインターフェイスである. BMIは, 脳波計などで観測される脳活動を利用するため, 従来のインターフェイスと異なり, その使用に筋肉運動は必要ない. そのため, 身体障害者のためのインターフェイスやリハビリテーションでの利用が期待されている.
BMIのユーザはあるタスクを課される. BMIは, そのタスクによって誘発される脳活動を解析する. タスクによって脳信号に観測される特徴が異なる. そのため, それぞれのタスクに関する信号処理は, これまで独立に研究されてきた. しかし, HBMIを効率的に実現するには, 統一的な信号処理の枠組みが必要である.
本研究では, 複数のインデックスを持つデータを扱う多次元配列信号処理を用いることで, 脳波処理のための枠組みを提案する. 提案手法では, 複数インデックスにおける特徴(周波数分布・空間分布・発生時間)を, それぞれ有限インパルス応答フィルタ・空間重み・時間ウィンドウのパラメータとして定式化する. 観測データを用いて, これらのパラメータを最適に求めることで, 個人差や環境差に頑健なパラメータを設計する. 運動想起タスクを用いたBMIにおいて性能評価し, 提案手法の有効性を示した. また, 周波数エネルギー分布や波形の変化を解析する必要がある, 定常的視覚誘発電位やP300と呼ばれる脳活動を利用するBMIにおいても, 提案手法を用いることができる.

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Common Spatio-Time-Frequency Patterns for Motor Imagery-Based Brain Machine Interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Higashi, Toshihisa Tanaka
    • 雑誌名

      Computational Intelligence and Neuroscience

      巻: 2013 ページ: 537218-537218

    • DOI

      10.1155/2013/537218

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous design of FIR filter banks and spatial patterns for EEG signal classification2013

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi and T. Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: 60 号: 4 ページ: 1100-1110

    • DOI

      10.1109/tbme.2012.2215960

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 運動想像脳波識別のための空間ハターンの類似性による帯域選択2013

    • 著者名/発表者名
      東広志, 田中聡久
    • 学会等名
      電子情報通信学会第28回信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      海峡メッセ(山口県下関)
    • 年月日
      2013-11-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Band selection by criterion of common spatial patterns for motor imagery based brain machine interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Higashi, Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      2013 Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference
    • 発表場所
      85 Sky Tower Hotel (Kaohsiung, Taiwan)
    • 年月日
      2013-10-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 脳波クラス分類のための疎性による能動的データ選択法2013

    • 著者名/発表者名
      田中聡久, 冨田尚規, 東広志
    • 学会等名
      電子情報通信学会信号処理研究会
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都小金井市)
    • 年月日
      2013-08-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Band selection by criterion of common spatial patterns for motor imagery based brain machine interfaces2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Higashi, Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2013-07-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Regularization using similarities of signals observed in nearby sensors for feature extraction of brain signals2013

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi and T. Tanaka
    • 学会等名
      35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2013)
    • 発表場所
      大阪国際会議場 大阪(発表確定)
    • 年月日
      2013-07-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A joint tensor diagonalization approach to active data selection for EEG classification2013

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tomida, Hiroshi Higashi, Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      2013 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 発表場所
      Vancouver Convention and Exhibition Centre (Vancouver, Canada)
    • 年月日
      2013-05-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A joint tensor diagonalization approach to active data selection for EEG classification2013

    • 著者名/発表者名
      N. Tomida, H. Higashi, and T. Tanaka
    • 学会等名
      2013 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP 2013)
    • 発表場所
      Vancouver Convention & Exhibition Centre バンクーバー, カナダ(発表確定)
    • 年月日
      2013-05-31
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] テンソル同時対角化によるサンプルの重み付けを用いた脳波識別2013

    • 著者名/発表者名
      冨田尚規, 東広志, 田中聡久
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信号処理研究会
    • 発表場所
      びゅーぽーと呉 呉, 日本
    • 年月日
      2013-02-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Toward multi-command auditory brain computer interfacing using speech stimuli2012

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshimoto, Y. Washizawa, T. Tanaka, H. Higashi, and J. Tamura
    • 学会等名
      APSIPA Annual Summit and Conference 2012(APSIPA ASC 2012)
    • 発表場所
      American motion picture industry ハリウッド,アメリカ
    • 年月日
      2012-12-04
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 脳波識別のためのフィルタバンク・空間重み・時間窓の最適設計2012

    • 著者名/発表者名
      東広志, 田中聡久
    • 学会等名
      電子情報通信学会 第27回信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      ANAインターコンチネンタル石垣リゾート沖縄, 日本
    • 年月日
      2012-11-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Time sparsification of EEG signals in motor-imagery based brain computer interfaces2012

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi and T. Tanaka
    • 学会等名
      34th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC 2012)
    • 発表場所
      Hilton Bayfront Hotel サンディエゴ, アメリカ
    • 年月日
      2012-08-01
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 運動想起中の脳波識別における時間窓のスパース化2012

    • 著者名/発表者名
      東広志, 田中聡久
    • 学会等名
      電子情報通信学会 信号処理研究会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク 京都, 日本
    • 年月日
      2012-07-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A simple plat form of brain-controlled mobile robot and its implementation by SSVEP2012

    • 著者名/発表者名
      C. Zhang, Y. Kimura, H. Higashi, and T. Tanaka
    • 学会等名
      2012 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2012)
    • 発表場所
      Brisbane Convention and Exhibition Centre ブリスベン, オーストラリア
    • 年月日
      2012-06-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi