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2018 年度 研究成果報告書

実環境下での単極脳波信号を入力としたアーチファクトフリーシステムの実現

研究課題

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研究課題/領域番号 17H07389
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 ヒューマンインタフェース・インタラクション
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

叶賀 卓  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (40803903)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
キーワード脳波 / 単極信号 / 信号分離 / アーチファクト除去
研究成果の概要

本研究は、脳波に対して実環境で生じるアーチファクト、特に眼球由来のアーチファクトが混入したノイジーなデータを処理する場合を想定し、ノイジーなデータから脳波成分を抽出することを目的とした。この時、対象の信号は単極(一つのみの電極)から得られたものとし、リファレンス信号など追加の電極は使用しない。
研究成果として、脳波信号にアーチファクトが入っていない場合は何もせず、アーチファクトが入っている場合は自動で脳波成分のみを抽出できる手法を提案した。従来法と比べ、最も良い分離性能を持つ。しかしながら、識別力を残す分離法ではないため、BCI性能を向上させるためには教師あり分離法としての拡張が必要である。

自由記述の分野

信号処理

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳波は非侵襲で脳内部の活動を観測でき、脳情報ベースのシステムに用いられている。近年、実環境下計測の利便性を求め、1チャネル(単極)のみで脳波を観測する場面が増えている。一方、観測脳波新語は常に多様なノイズ(アーチファクト)に汚染される。このため、解析時に脳波成分を抽出する必要がある。しかしながら、1種類の信号から脳波成分を抽出することは困難である。本研究は1種類の信号から脳波成分を自動的に抽出する手法を提案・精度実証した。これは、ウェアラブル機器により実環境下で観測される脳波信号から脳波成分を抽出し、脳情報ベースのシステムをより簡便に使用できるようになる意義を持つ。

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公開日: 2020-03-30  

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