[보고서]사용자 의도 인지형 멀티모달 brain-machine 인터페이스 시스템 개발

보고서 정보

주관연구기관

한양대학교
HanYang University

보고서유형

연차보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2016-01

과제시작연도

2015

주관부처

미래창조과학부
Ministry of Science, ICT and Future Planning

과제관리전문기관

정보통신기술진흥센터
Institute for Information & Communications Technology Promotion

등록번호

TRKO201600002475

과제고유번호

1711026710

사업명

IT·SW융합산업원천기술개발

DB 구축일자

2016-06-11

키워드

뇌-신경 인터페이스.멀티모달 생체신호.의도인지 및 감정분석.생활기기제어.뉴로엔터테인먼트.

표 제작 완료된 장갑 모듈
표 제작 완료된 IMU 보드
표 사용 편의성을 고려한 Litz wire
표 미세 GSR 측정을 위한 금도금 전극
표 E/S 버젼 장갑 디자인 설계도(좌), 제작 완료된 장갑 외관도(우)
표 장갑을 이용한 게임 컨트롤
표 장갑형 모듈을 이용한 3D 아바타 제어
표 개발된 장갑+뇌파 기기를 연동한 “초밥런” 게임 제어
표 천지인을 이용한 수화 인식
표 제작한 자동 캘리브레이션 장비
표 자동 캘리브레이션 장비 구동 프로토콜
표 IMU 캘리브레이션용 프로그램
표 캘리브레이션 전·후 수행별 결과(x축)
표 캘리브레이션 전·후 수행별 결과(y축)
표 캘리브레이션 전·후 수행별 결과(z축)
표 Vicon과의 정확성 비교 검증 결과
표 Vicon과의 3축 성능 비교 검증
표 Unity3D로 제작한 장갑 신호 뷰어 프로그램 외관도
표 EMG 측정 모듈 회로 배치도
표 회로 소형화 및 기구부 실제 사진
표 밴드 타입 기구부 디자인
표 3D 프린터를 이용한 프로토 타입 기구부 실제 사진
표 밴드타입 EMG 시스템을 이용한 PPT 슬라이드 제어
표 통합형 뇌파측정 모듈 개념도
표 휴대형 뇌파 측정 시스템으로 측정한 알파파
표 디지털 notch filter를 적용하여 제거한 60Hz 전원 잡음
표 디지털 필터 적용 후 향상된 SNR 확인
표 인터럽트 기반의 통신 프로토콜
표 성능평가 결과
표 뒤통수에서 L2ePt 전극 (파란색)과 디스크 전극(붉은색)으로 측정한 알파파 (상단 그림). 주파수 대역에서 눈을 뜨고 있을 때는 보이지 않는 알파파 성분 (중단그림). 주파수 대역에서 눈을 감았을 때 나타나는 알파파 (8~13Hz) 반응(하단그림).
표 21채널 장치. 입력 전극선 연결 상태
표 개발품에 신호를 입력하기 위한 결선도 모식도
표 파형 발생기(Agilent 33120A) 설정. 파형=구형파, 진폭=100mVpp, 주파수=1Hz.
표 21채널 장치의 샘플링 주파수 측정용 파형 확보. 1초 동안 얻은 구형파 신호
표 다채널뇌파장치의 입력 기준 잡음 크기를 계측하기 위한 결선도
표 21채널 뇌파개발품의 입력 기준 잡음 크기 측정 결과
표 BHM 장치 형상
표 피검자-1에 대한 측정 결과.
표 피검자-2에 대한 측정 결과.
표 BHM 장치의 입력 기준 잡음 측정 결과.
표 개발된 스마트 반지.
표 스마트 반지 개발품의 출력 데이터
표 스마트 반지 개발품의 연속 사용에 따른 전지 잔량 측정 결과
표 생체신호측정실험 패러다임
표 부정 영상 상관성 분석 결과
표 긍정 영상 상관성 분석 결과
표 집중 실험 패러다임의 예시
표 집중 뇌파 데이터베이스 분석 결과
표 다생체 신호로부터 추출된 각 지표들의 조합에 따른 분류 정확도 비교 결과
표 EEG+GSR 지표를 사용한 개별 피험자의 분류 정확도
표 분류 알고리즘 별 성능 비교 결과
표 자체 개발 뇌파 측정 장비의 뇌파 입력 전압 범위 측정 결과
표 자체 개발 뇌파 측정 장비의 표본 추출 비율 검증 결과
표 Raw PPG Signal(파랑), 1sec Normlazation PPG Signal(빨강)
표 최종 PPG Signal Quality Analysis 알고리즘 결과“Good(빨강)” “Bad(검정)”
표 8가지 감정별 HRV Frequency 분석(Blue:VLF, Green:LF, Red:HF)
표 실험 프로토콜 및 자극 영상 프로토콜
표 센서 부착 위치에 따른 GSR 피크 값 비교
표 GSR raw data(좌), Resampled data(중간), Lowpass filtered data(우)
표 GSR data (a) preprocessed resting data, (b) normalized resting data, (c) preprocessed data, (d) resting based normalized data
표 장갑형 모듈을 이용한 손가락 및 손 움직임 인식 알고리즘
표 Flex 센서 및 IMU를 이용한 손가락 움직임 인식
표 4가지 손목 움직임에 따른 EMG 신호의 패턴확인
표 RMS값을 이용하여 채널별 근육 활성화 패턴 분류
표 개발된 알고리즘을 바탕으로 실시간 손목움직임 분석
표 손가락 움직임 분류를 위하여 개발된 인공신경망 모델 구조
표 EMG 기반 손가락 움직임 알고리즘 Flowchart 및 알고리즘 성능 평가
표 Circumplex model
표 Self-Assessment Manikin
표 3종(Disgust, Calm, Neutral) 감성
표 2종 감성평가
표 각 감성별 영상의 ranking
표 4종(Funny, Disgust, Sad, Calm) 감성
표 4종 감성 분류
표 4개 사분면을 대표하는 영상 분류 검증
표 Valence, Arousal 기준 영상 분류 검증
표 감성 상태 추정 실험의 측정 도구
표 감성 상태 추정 실험 시스템 구성 안
표 EEG 기반 2종 감성에 대한 실시간 감성 추정 시스템
표 GSR을 통한 감성 추정 개념도
표 GSR을 통한 2종 감성 분류 정확도
표 ECG를 통한 감성 추정 개념도
표 Subject 3의 ECG feature
표 ECG 감성 상태 추정 결과
표 2종 감성에 따른 EEG normalized power 특성
표 2종 감성에 따른 EEG frequency band asymmetrix 특성
표 2종 감성에 따른 EEG Hemispheric asymmetrix 특성
표 Reference GSR feature 수에 따른 분류 정확도
표 Reference GSR을 통한 2종 감성 분류 정확도
표 Reference GSR을 통한 4종 감성 분류 정확도
표 ECG, PPG를 통한 감성 분류 분석 개념도
표 Reference PPG와 ECG를 통한 2종 감성 분류 정확도
표 EEG 기반 실시간 운동의지 검출 구성도
표 운동의지 실시간 검출에 대한 정확도 및 검출 시간
표 2차 실험 시 데이터 취득 장비
표 2차 실험 환경
표 피험자별 웨어러블 장비 GSR에 따른 2종 감성 분류 정확도
표 피험자별 웨어러블 장비 GSR에 따른 4종 감성 분류 정확도
표 웨어러블 장비 GSR 선별 feature 개수에 따른 2종 감성 분류 정확도 비교
표 피험자별 웨어러블 장비 PPG에 따른 감성 분류 정확도
표 웨어러블 장비 PPG 신호
표 정상적인 PPG 신호
표 안면부 국소부위 영상 분석 개념도
표 Biosemi GSR을 웨어러블 장비와 동일한 위치에 부착 시, 두 장비의 신호 비교
표 Biosemi GSR을 기존 위치(손 끝)과 웨어러블 장비의 센서 위치(코)에 부착 시, 신호 비교
표 GSR 위치에 따른 상관관계
표 안면부 GSR 센서 부착 위치 수정 안
표 웨어러블 장비 2차 버전 구성 안
표 행동학적 응답과 생리학적 응답간 상관관계 분석 개념도
표 행동학적 응답 특징 추출 개념도
표 행동학적 응답 feature
표 생리학적 응답 feature
표 피험자 4의 생리학적 응답과 행동학적 응답 특징 간 상관관계 matrix
표 피험자 6의 생리학적 응답과 행동학적 응답 특징 간 상관관계 matrix
표 피험자 8의 생리학적 응답과 행동학적 응답 특징 간 상관관계 matrix
표 피험자 10의 생리학적 응답과 행동학적 응답 특징 간 상관관계 matrix
표 뇌파생체 지표의 정량화
표 F지표 선호집단의 결과
표 S지표 선호집단의 결과
표 Big5와 뇌파의 상관성 연구
표 제작 완료된 E/S 버젼 장갑 구조
표 Unity3D로 제작한 감정유발 자극 및 생체신호 통합 모니터링 프로그램 구조도
표 밴드타입 EMG 측정 시스템 프로토타입 설계 및 디자인
표 멀티 생체신호 측정 가능한 웨어러블 디바이스 1차 프로토타입
표 안경형 웨어러블 디바이스 1차 프로토타입의 측면 카메라 인출 여부에 따른 촬영영상
표 휴대형 뇌파측정 헤드기어 및 구성회로 등의 기술개발결과물들
표 다채널(21채널) 유선 뇌파 측정 장치
표 장치 본체
표 data viewer 프로그램
표 스마트 반지 외형
표 data viewer 호스트 프로그램(OTA-DFU(over the air device firmware update) 기능 포함)
표 개발 된 뇌파기반 인지검사 툴
표 뇌파 신호와 생체신호 관리를 위해 구축된 DB
표 1채널 유선 뇌파 측정 장치
표 BHM(brain heart monitoring) 장치
표 개발 완료된 스마트 반지
표 BMI 어플리케이션 적합성 판별 기술 개발 과정
표 안경, 장갑, 손목 밴드형 통합 시스템 구축 및 Application 운용
표 국내형 감성 유발 멀티모달 Ground truth database 구성도
표 다중모달에서 얻어진 실시간 정보처리 및 신호해석에 대한 개념도
표 웨어러블 장비 기술 개념도
표 실시간 생체신호 처리 라이브러리
표 4차년도 56채널 뇌파 측정 장치 개발품의 예시
표 AFE 모듈
표 BHM 장치 개발품 예시
표 tDCS용 단일 PCB 보드 3d Modeling
표 스마트 반지 개발품 예시
표 neuroNicle FX
표 ubpulse ring
표 개발된 밴드형 뇌파측정 장치를 통한 측정된 생체신호 입력변수 설정
표 개발된 장갑형 다생체신호 장치를 통한 측정된 생체신호 입력변수 설정
표 뇌파 신호와 생체 신호간의 Correlation 설정

과제명(ProjectTitle) :	-
연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
키워드(keyword) :	-
과제수행기간(LeadAgency) :	-
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기대효과(Effect) :	-

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