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遠赤外線画像を用いた呼吸流速および呼吸流量の非接触計測

研究課題

研究課題/領域番号 18K11401
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

塙 大  名古屋市立大学, 大学院芸術工学研究科, 准教授 (50422506)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード遠赤外線画像 / 鼻呼吸 / 非接触計測 / 流速 / 流量 / 呼吸 / 呼吸計測
研究成果の概要

本研究では,遠赤外線画像を用いてヒトの呼吸における流速および流量を非接触かつ定量的に計測する方法の実現に向けた検討を行った.はじめに,ヒトの鼻呼吸を対象に,呼吸中に変化する呼気・吸気の気温,流速,ならびに鼻腔の表面温度を比較を行った.次に,呼気・吸気の気温,および,鼻腔の表面温度を用いて,流速を推定する手法の考案を行った.その結果,鼻呼吸における流速の瞬時値を,遠赤外線画像を用いて非接触かつ定量的に推定できる可能性が示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体情報において重要な指標である呼吸の流速や流量は,これまでは,ユーザに計測機器を装着させる接触型の方法でのみ,定量的な計測が可能であった.そのため,日常生活への応用に向けては,身体的・精神的な負担,計測機器脱着の危険性,複数人の同時計測が困難などの課題があった.本研究では,遠赤外線画像を用いたアプローチにより,鼻呼吸中の呼気および吸気の流速を,非接触かつ定量的に推定できる可能性を示すことができた.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Basic Study on Noncontact Sensing of Flow Velocity in Nasal Breathing by using Far Infrared Optical Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Dai Hanawa, Hanaka Inou, Seiya Mishima, Kimio Oguchi
    • 雑誌名

      Proc. of Optoelectronics and Commun. Conf.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 遠赤外線画像を用いた鼻呼吸の流速の非接触推定に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      稲生華佳,三嶋聖也,塙大,小口喜美夫
    • 雑誌名

      社会情報学会中部支部・芸術科学会中部支部研究会・情報文化学会中部支部研究会合同研究会・研究発表論文

      巻: - ページ: 73-76

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 遠赤外線画像を用いた鼻呼吸の流速の非接触計測法の基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      三嶋聖也,小口喜美夫, 塙大
    • 雑誌名

      信学総大 情報・システムソサイエティ特別企画 学生ポスターセッション予稿集

      巻: - ページ: 219-219

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement on the accuracy of the measurement of multiple users' breathing by using far infrared imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Dai Hanawa, Ryohei Takatori, Seiya Mishima, Satsuki Yamada, Kimio Oguchi
    • 雑誌名

      Proc. of the 8th Int. Multi-Conf. on Eng. and Tech. Innovation

      巻: - ページ: 99-99

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic Study on Measurement of Multiple Users' Breathing by Using Far Infrared Imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Dai Hanawa, Ryohei Takatori, Kimio Oguchi
    • 雑誌名

      Proc. of 2019 IEEE Int. Conf. on Consumer Electronics - Taiwan

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple Users Simultaneous Measurement of Human Breathing by using Far Infrared Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Dai Hanawa, Ryohei Takatori, Riana Uchima, Kimio Oguchi
    • 雑誌名

      Proc. of the 7th Int. Multi-Conf. on Eng. and Technol. Innovation 2018

      巻: - ページ: 28-28

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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