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視覚刺激入力に対する多チャンネル頭皮脳波からのスパース検波:低空間解像度の克服

研究課題

研究課題/領域番号 15H04002
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
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

田中 聡久  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70360584)

研究分担者 曹 建庭  埼玉工業大学, 工学部, 教授 (20306989)
東 広志  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70734474)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
キーワード脳波 / BCI / 信号処理 / 視覚刺激 / ブレインコンピュータインタフェース / ブレインマシンインタフェース / 視覚野 / 情動 / 神経科学 / 生体医工学 / 機械学習 / ブレイン・コンピュータ・インタフェース / スパース / 視覚実験 / 脳 / BMI
研究成果の概要

人間に点滅光のような刺激を提示すると,光の刺激は網膜から大脳後頭部(一次視覚野)にその刺激が電気信号として伝達される.この電気信号は,頭皮に電極を設置することで,頭皮上の電圧変化(頭皮脳波)として現れる.この点滅パターンを複数個用意して,同時に提示し,どれかに一つに注目する.このときの頭皮脳波を測定すると,注目パターンを特定することができる.この技術を用いることで,機器などをコントロールできる.これを脳コンピュータインタフェース(BCI)と呼ぶ.BCIの実装には,脳波から点滅刺激の種類を正しく推定する必要がある.本研究では,スパース信号処理を用いて,点滅刺激を正しく検出する技術を確立した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 6件、 査読あり 18件、 謝辞記載あり 12件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] UCSD(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ラジシャヒ大学(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ラジシャヒ大学(バングラデシュ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Complex sparse spatial filter for decoding mixed frequency and phase coded steady-state visually evoked potentials2018

    • 著者名/発表者名
      Morikawa Naoki、Tanaka Toshihisa、Islam Md Rabiul
    • 雑誌名

      Journal of Neuroscience Methods

      巻: 304 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.jneumeth.2018.04.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asynchronous Brain--Computer Interfacing Based on Mixed-Coded Visual Stimuli2017

    • 著者名/発表者名
      Suefusa Kaori、Tanaka Toshihisa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: 1 号: 9 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1109/tbme.2017.2785412

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparison study of visually stimulated brain--computer and eye tracking interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      K. Suefusa and T. Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Neural Engineering

      巻: 14 号: 3 ページ: 036009-036009

    • DOI

      10.1088/1741-2552/aa6086

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Variation in Event-Related Potentials by State Transitions2017

    • 著者名/発表者名
      Higashi, H., Minami, T., Nakauchi, S.
    • 雑誌名

      Frontiers Human Neuroscience

      巻: 271 ページ: 75-75

    • DOI

      10.3389/fnhum.2017.00075

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Graph Theory Analysis on Distinguishing EEG-Based Brain Death and Coma2017

    • 著者名/発表者名
      Cui Gaochao、Zhu Li、Zhao Qibin、Cao Jianting、Cichocki Andrzej
    • 雑誌名

      24th International Conference on Neural Information Processing, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10637 ページ: 589-595

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70093-9_62

    • ISBN
      9783319700922, 9783319700939
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Completion of High Order Tensor Data with Missing Entries via Tensor-Train Decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      Yuan Longhao、Zhao Qibin、Cao Jianting
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10634 ページ: 222-229

    • DOI

      10.1007/978-3-319-70087-8_24

    • ISBN
      9783319700861, 9783319700878
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Patients’ EEG Data Analysis via Spectrogram Image with a Convolution Neural Network2017

    • 著者名/発表者名
      Yuan Longhao、Cao Jianting
    • 雑誌名

      International Conference on Intelligent Decision Technologies

      巻: 1 ページ: 13-21

    • DOI

      10.1007/978-3-319-59421-7_2

    • ISBN
      9783319594200, 9783319594217
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of EMD, MEMD and 2T-EMD by analyzing standard artificial signals and EEG2017

    • 著者名/発表者名
      Miao Yao、Cao Jianting
    • 雑誌名

      2017 International Joint Conference on Neural Networks

      巻: 1 ページ: 1367-1371

    • DOI

      10.1109/ijcnn.2017.7966012

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unsupervised frequency-recognition method of SSVEPs using a filter bank implementation of binary subband CCA2017

    • 著者名/発表者名
      Md R. Islam, Md K. I. Molla, M. Nakanishi, and T. Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Neural Engineering

      巻: 14 号: 2 ページ: 026007-026007

    • DOI

      10.1088/1741-2552/aa5847

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multilinear discriminant analysis with subspace constraints for single-trial classification of event-related potentials2016

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi, T. M. Rutkowski, T. Tanaka, and Y. Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing

      巻: 10 号: 7 ページ: 1295-1305

    • DOI

      10.1109/jstsp.2016.2599297

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Smoothing of xDAWN spatial filters for robust extraction of event-related potentials2016

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi, T. M. Rutkowski, T. Tanaka, and Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2016 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference

      巻: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/apsipa.2016.7820750

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spatial smoothing of canonical correlation analysis for steady state evoked potential based brain computer interfaces2016

    • 著者名/発表者名
      S. Ryu, H. Higashi, T. Tanaka, S. Nakauchi, and T. Minami
    • 雑誌名

      Proceedings of 38th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      巻: 1 ページ: 1516-1519

    • DOI

      10.1109/embc.2016.7590998

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 信号構造を利用する脳波処理2016

    • 著者名/発表者名
      東広志, 田中聡久
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 55 号: 11 ページ: 960-965

    • DOI

      10.11499/sicejl.55.960

    • NAID

      130005284204

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Real-time Mobile Phone Dialing System based on SSVEP2016

    • 著者名/発表者名
      Dongsheng Wang, Toshiki Kobayashi, Gaochao Cui, Daishi Watabe and Jianting Cao
    • 雑誌名

      International Conference on Machine Vision

      巻: 10341 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1117/12.2268404

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decoding of responses to mixed frequency and phase coded visual stimuli using multiset canonical correlation analysis2016

    • 著者名/発表者名
      K. Suefusa and T. Tanaka
    • 雑誌名

      Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), 2016 38th Annual International Conference of the IEEE

      巻: 1 ページ: 1492-1495

    • DOI

      10.1109/embc.2016.7590992

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Frequency recognition of steady-state visually evoked potentials using binary subband CCA with reduced dimension of reference signals2016

    • 著者名/発表者名
      Md. R. Islam, T. Tanaka, M. Nakanishi, and Md. K. I. Molla
    • 雑誌名

      Proceedings of 2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing

      巻: 1 ページ: 10-13

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Frequency recognition for SSVEP-BCI using reference signals with dominant stimulus frequency2015

    • 著者名/発表者名
      Md. R. Islam, T. Tanaka, Md. K. I. Molla, and Most. S. Akter
    • 雑誌名

      2015 APSIPA Annual Summit and Conference Proceedings

      巻: 1 ページ: 971-974

    • DOI

      10.1109/apsipa.2015.7415416

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Frequency recognition for SSVEP-based BCI with data adaptive reference signals2015

    • 著者名/発表者名
      Md. R. Islam, T. Tanaka, N. Morikawa, and Md. K. I. Molla
    • 雑誌名

      2015 IEEE International Conference on Digital Signal Processing Proceedings

      巻: 1 ページ: 799-803

    • DOI

      10.1109/icdsp.2015.7251986

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Subspace-constrained multilinear discriminant analysis for ERP-based brain computer interface classification2015

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi, T. M. Rutkowski, T. Tanaka, and Y. Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2015 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC 2015)

      巻: 1 ページ: 934-940

    • DOI

      10.1109/apsipa.2015.7415409

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 情動誘発画像を用いたEEG・NIRS信号の分類2017

    • 著者名/発表者名
      龍進吾, 東広志, 村松潤哉, 中内茂樹, 南哲人
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 周辺視野における刺激周波数とSSVEP応答の関係2017

    • 著者名/発表者名
      中島健太, 南哲人, 東広志, 中内茂樹
    • 学会等名
      ヒューマンインフォメーション研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mismatch between perception and neural response in glare illusion2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, T. Shinkai, H. Higashi, T. Minami and S. Nakauchi
    • 学会等名
      Vision Sciences Society 2016 Annual Meeting
    • 発表場所
      FL, USA
    • 年月日
      2016-05-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frequency recognition of steady-state visually evoked potentials using binary subband CCA with reduced dimension of reference signals2016

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      2016 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing
    • 発表場所
      中国・上海
    • 年月日
      2016-04-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frequency recognition for SSVEP-BCI using reference signals with dominant stimulus frequency2015

    • 著者名/発表者名
      Md. R. Islam, T. Tanaka, Md. K. I. Molla, and Most. S. Akter
    • 学会等名
      2015 APSIPA Annual Summit and Conference
    • 発表場所
      中国・香港
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Subspace-constrained multilinear discriminant analysis for ERP-based brain computer interface classification2015

    • 著者名/発表者名
      H. Higashi,, T. M. Rutkowski, T. Tanaka, and Y. Tanaka
    • 学会等名
      2015 APSIPA Annual Summit and Conference
    • 発表場所
      中国・香港
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two types of data shrinkage for brain-computer interfaces -- Toward small data processing2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      Germany-Japan Adaptive BCI Workshop
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frequency recognition for SSVEP-based BCI with data adaptive reference signals2015

    • 著者名/発表者名
      Md. R. Islam, T. Tanaka, N. Morikawa, and Md. K. I. Molla
    • 学会等名
      2015 IEEE International Conference on Digital Signal Processing
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2015-07-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How to select trials? - Sparse signal processing approach2015

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      The Third APSIPA Workshop on the Frontier in Biomedical Signal Processing and Systems (BioSiPS 2015)
    • 発表場所
      中国・上海
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 生体信号情報学研究室

    • URL

      http://www.sip.tuat.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-26  

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