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サイレントスピーチBCI

研究課題

研究課題/領域番号 23500151
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 メディア情報学・データベース
研究機関九州工業大学

研究代表者

山崎 敏正  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50392163)

研究分担者 井上 勝裕  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 教授 (00150516)
前田 誠  九州工業大学, 大学院・情報工学研究院, 助教 (00274556)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワードサイレントスピーチ / BCI / 脳波 / BP / ICA / ECDL / Broca野 / HMM / Kalman filter / 運動準備電位 / 運動前野 / confusion matrix / BCI
研究概要

サイレントスピーチBCIとして、以下の2つのフェーズから成る仕組みを提案した.発話時の脳波と音声信号を計測した.脳波BP成分にICAとECDLを適用し、ダイポールが主にBroca野に定位された独立成分を抽出し、音声信号をスペクトログラムに変換した.抽出された独立成分とスペクトログラムの関係をKalman Filterで学習した.サイレントスピーチ時に計測された脳波をKalman Filterに入力し、スペクトログラムを推定した.その結果、被験者10名で脳波のみからサイレントジャンケンを正しく認識出来た.更に、HMMを利用することで、母音の推移が同じ”はる”と”なつ”を識別出来た.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (45件) (うち招待講演 2件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal human brain activities on recalling names of body parts2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanoi, Y.Tanaka, M.Ohtsuki, S.Ohnishi, T.Yamazaki and M.Sugeno
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: Vol.17, No.3 ページ: 386-391

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EEG pattern recognition based on frequency analysis during imaging and gazing tasks2013

    • 著者名/発表者名
      K.Kinoshita, T.Yamaguchi, H.Uno, Y.Nishihara, M.Maeda and K.Inoue
    • 雑誌名

      Proc. of the 43rd ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications

      ページ: 338-343

    • NAID

      130007377421

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal human brain activities on recalling names of body parts2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanoi et al.
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Industrial Informatics

      巻: 17

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EEG pattern recognition based on frequency analysis during imaging and gazing tasks2013

    • 著者名/発表者名
      K.Kinoshita et al.
    • 雑誌名

      Proc. of the 43rd ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications

      巻: なし ページ: 338-343

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological redundant Wavelet analysis of vocal signal2012

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi, K.Seita, M.Fujio and K.Inoue
    • 雑誌名

      ICIC Express Letter

      巻: Vol.6, No.4 ページ: 983-989

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BCI by use of EEGs from right frontal area2012

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanoi et al.
    • 雑誌名

      Proc. SCIS-ISIS 2012

      巻: なし ページ: 1150-1153

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological redundant wavelet analysis of vocal signal2012

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi et al.
    • 雑誌名

      ICIC Express Letter

      巻: 6 ページ: 983-989

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study of stimulation method in visual evoked potential based BCI2012

    • 著者名/発表者名
      T.Mizoguchi et al.
    • 雑誌名

      Proc. of SICE Annual Conference 2012

      巻: なし ページ: 2169-2174

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatiotemporal brain activity during hiragana word recognition tasks2011

    • 著者名/発表者名
      H.Toyoshima et al.
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligent Informatics

      巻: 3 ページ: 357-361

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 身体名称想起時におけるヒト脳内活動部位の時空間的推移の推定2011

    • 著者名/発表者名
      山ノ井高洋ら
    • 雑誌名

      形の科学会誌

      巻: 2 ページ: 251-252

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [雑誌論文] EEG analysis based on pulse complex model during hand motor imagery2011

    • 著者名/発表者名
      H.Uno et al.
    • 雑誌名

      Proc. the 42th ISCIE Internatonal Symposium on Stochastic Systems and Systems Theory and its Application

      巻: なし ページ: 250-255

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shape description of 3D objetcs by curvature spin images generated via gaze modeling2011

    • 著者名/発表者名
      T.Nakamae et al.
    • 雑誌名

      Proc. the 42th ISCIE Internatonal Symposium on Stochastic Systems and Systems Theory and its Application

      巻: なし ページ: 196-201

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design method of morphological structuring function for pattern recognition of EEG signals during motor imagery and cognition2011

    • 著者名/発表者名
      T.Yamaguchi et al.
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control

      巻: 7 ページ: 4989-5002

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A transient-VEP based spelling systems by using ICA and adaptive morphological filter2011

    • 著者名/発表者名
      K.Inoue et al.
    • 雑誌名

      Proc. the 5th International BCI

      巻: なし ページ: 76-79

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] サイレントスピーチBCI-子音識別への拡張-2014

    • 著者名/発表者名
      山口ひろみ、山口彩夏、山崎敏正、福住伸一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      玉川大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表]2013

    • 著者名/発表者名
      山ノ井, 田中, 豊島, 山崎, 大槻
    • 学会等名
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Silent Speech BCI-子音識別への拡張-2013

    • 著者名/発表者名
      山口彩夏、山口ひろみ、上野修平、山崎敏正、福住伸一
    • 学会等名
      第20回日本生物工学会九州支部大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 複数画像認知・イメージング時EEGによるBCI2013

    • 著者名/発表者名
      山ノ井高洋、田中良典、豊島恒、山崎敏正、大槻美佳、菅野道夫
    • 学会等名
      第29回ファジイシステムシンポジウム2013
    • 発表場所
      大阪国際大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 認知・想起時のEEGからの提示画像の推定-正準判別分析を用いて-2013

    • 著者名/発表者名
      山ノ井高洋、田中良典、豊島恒、山崎敏正、大槻美佳
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Bayesian Networkを利用した運動準備電位によるジャンケン動作予測2013

    • 著者名/発表者名
      杉本 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      飯塚
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] サイレントスピーチBCI-Single-trial EEGsを利用したサイレントジャンケンの予測-2013

    • 著者名/発表者名
      久野 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 図形注視・想起時の脳波パタン識別2013

    • 著者名/発表者名
      木下 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      飯塚
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 独立成分分析を用いた急速眼球運動時の睡眠脳波解析2013

    • 著者名/発表者名
      山下 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      飯塚
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] BCIシステムにおける独立成分分析を用いた重心推定2013

    • 著者名/発表者名
      畑瀬 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      飯塚
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] レム睡眠時の睡眠ポリグラフ解析2013

    • 著者名/発表者名
      高地、井上
    • 学会等名
      電気学会研究会 産業計測制御・メカトロニクス制御・合同研究会
    • 発表場所
      千葉
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A new single-trial-EEG-based BCI using silent speech tasks2012

    • 著者名/発表者名
      T.Yamazaki, et al
    • 学会等名
      NEUROSCIENCE 2012
    • 発表場所
      New Orleans
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波のモルフォロジカル・ウェーブレット解析2012

    • 著者名/発表者名
      井上勝裕
    • 学会等名
      第5回ウェーブレット変換およびその応用に関するワークショップ
    • 発表場所
      豊橋市
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spatiotemporal localization and comparison of brain activity on recalling one type of Kanji homophones2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, M.Hirata, T.Yamanoi, H.Toyoshima, M.Ohtsuki and T.Yamazaki
    • 学会等名
      第27回生体・生理工学シンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 身体部位名称想起時における脳内活動部位の時空間推定2012

    • 著者名/発表者名
      田中, 山ノ井, 大槻, 豊島, 大西, 山崎
    • 学会等名
      第28回ファジィシステムシンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      名工大
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 身体部位名称想起時における脳内活動部位について2012

    • 著者名/発表者名
      田中, 山ノ井, 大槻, 豊島, 大西, 山崎
    • 学会等名
      第22回ソフトサイエンス・ワークショップ講演論文集
    • 発表場所
      専修大
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 身体部位名称想起時における脳内活動部位について2012

    • 著者名/発表者名
      田中 他
    • 学会等名
      第22回ソフトサイエンス・ワークショップ
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal human brain activities on recalling body names2012

    • 著者名/発表者名
      T.Yamanoi et al.
    • 学会等名
      ISCIIA 2012
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Silent speech BCI: Test fo DIVA hypothesis2012

    • 著者名/発表者名
      S.Ueno et al.
    • 学会等名
      ISCIIA 2012
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 身体部位名称想起時における脳内活動部位の時空間推定2012

    • 著者名/発表者名
      田中 他
    • 学会等名
      第28回ファジィシステムシンポジウム
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal localization and comparison of brain activity on recalling one type of Kanji homophones2012

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka et al.
    • 学会等名
      第27回生体生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] サイレントスピーチBCI-発話ジャンケン時とサイレントジャンケン時の運動準備電位-2012

    • 著者名/発表者名
      山田 他
    • 学会等名
      電子情報通信学会 MEとバイオサイバネティックス研究会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] サイレントジャンケンの性能評価2012

    • 著者名/発表者名
      韓 他
    • 学会等名
      第19回日本生物工学会九州支部大分大会
    • 発表場所
      別府
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動準備電位によるジャンケン動作予測-learning modelの構築-2012

    • 著者名/発表者名
      黒岩 他
    • 学会等名
      第19回日本生物工学会九州支部大分大会
    • 発表場所
      別府
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動準備電位によるジャンケン動作予測-learning modelの性能評価-2012

    • 著者名/発表者名
      藤 他
    • 学会等名
      第19回日本生物工学会九州支部大分大会
    • 発表場所
      別府
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 動作イメージBCI-Bayesian Network ModelとCommon Spatial Patternの性能比較-2012

    • 著者名/発表者名
      山口 他
    • 学会等名
      第19回日本生物工学会九州支部大分大会
    • 発表場所
      別府
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波のモルフォロジカル・ウェーブレット解析2012

    • 著者名/発表者名
      井上勝裕
    • 学会等名
      第5回ウェーブレット変換およびその応用に関するワークショップ
    • 発表場所
      豊橋
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 局所パタンスペクトルを用いた睡眠脳波の形状特徴解析2012

    • 著者名/発表者名
      井上 他
    • 学会等名
      日本睡眠学会第37回定期学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠脳波の時間周波数解析2012

    • 著者名/発表者名
      高地 他
    • 学会等名
      日本睡眠学会第37回定期学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Blind source separation based on estimation for the number of source signals using Hough transform2012

    • 著者名/発表者名
      T.Ishibashi et al.
    • 学会等名
      44th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Target speech extraction based on orthogonalization of joint distribution of observed signals2012

    • 著者名/発表者名
      T.Ishibashi et al.
    • 学会等名
      44th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非定常パルス抽出法を用いた脳波パタン認識2012

    • 著者名/発表者名
      井上、宇野
    • 学会等名
      第42回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 形状ヒストグラムに基づく特徴記述法を用いた3次元物体認識2012

    • 著者名/発表者名
      馬場 他
    • 学会等名
      計測自動制御学会第31回九州支部学術講演会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 睡眠中の聴覚誘発K-complex波の解析2012

    • 著者名/発表者名
      溝上 他
    • 学会等名
      計測自動制御学会第31回九州支部学術講演会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] RLSSRを用いた急速眼球運動時の脳波解析2012

    • 著者名/発表者名
      高地 他
    • 学会等名
      平成24年度日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高サンプリング周波数における運動時脳波のシステム同定2012

    • 著者名/発表者名
      西原、井上
    • 学会等名
      平成24年度日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Bereitschaftspotential modeling by DBNM and its application to BCI2011

    • 著者名/発表者名
      S.Takata et al.
    • 学会等名
      HCI 2011
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Silent speech BCI: Learning and decoding algorithms using single-trial EEGs and speech signals2011

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto et al.
    • 学会等名
      BPES2011
    • 発表場所
      立命館大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatiotemporal brain activities on recalling body names2011

    • 著者名/発表者名
      R.Yamatono et al.
    • 学会等名
      BPES2011
    • 発表場所
      立命館大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳波によるヒトの状態推定のためのウェーブレット手法の応用2011

    • 著者名/発表者名
      井上勝裕ら
    • 学会等名
      平成23年度 数学・数理科学と諸科学との連携研究ワークショップ「ウェーブレット理論と工学への応用」
    • 発表場所
      大阪教育大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] A VEP-based spelling systems with sequential stimulus using binary BCH codes2011

    • 著者名/発表者名
      T.Mizoguchi et al.
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2011
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] EEG pattern recognition based on frequency analysis during imaging and gazing tasks2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kinoshita et al.
    • 学会等名
      The 43rd ISCIE International Symposiums on Stochastic Systems and Systems Theory and its Applications
    • 発表場所
      草津市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 独立成分分析と適応モルフォロジカルフィルタを用いたVEPの検出2011

    • 著者名/発表者名
      井上勝裕、山口朋也
    • 学会等名
      第41回日本臨床神経生理学会学術大会
    • 発表場所
      静岡市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 独立成分分析を用いたBCIシステムにおけるエラーポテンシャルの抽出2011

    • 著者名/発表者名
      畑瀬悟ら
    • 学会等名
      計測自動制御学会九州支部 第30回学術講演会
    • 発表場所
      大分市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 2状態の尤度に基づく筋電位活動推定2011

    • 著者名/発表者名
      西原陽子ら
    • 学会等名
      計測自動制御学会九州支部 第30回学術講演会
    • 発表場所
      大分市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] Equivalent-Current-Dipole-Source-Locali zation-Based BCIs with Motor Imagery, In : Brain-Computer Interface Systems-Recent Progress and Future Prospects (Ed. Reza Fazel-Rezai)2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamazaki, et al
    • 出版者
      INTECH
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] Brain-Computer Interface Systems-Recent Progress and Future Prospects2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamazaki, M.Sakamoto, S.Takata, H.Yamaguchi, K.Tanaka, T.Shibata, H.Takayanagi, K.Kamijo and T.Yamanoi
    • 総ページ数
      270
    • 出版者
      INTECH
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Brain-Computer Interface2013

    • 著者名/発表者名
      T.Yamazaki et al.
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      INTECH
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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