PTTL을 이용한 수축기 혈압추정

吉世基(Se-Kee Kil),權章禹(Jang-Woo Kwan),尹廣燮(Kwang-Sub Yoon),李相旻(Sangmin Lee) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.6

The desirable method to diagnose abnormal blood pressure is to measure and manage blood pressure continuously and regularly. However, the sphygmomanometers that are based on a cuff have faults in that they can not measure the blood pressure continuously and they cause an unpleasant feeling. Therefore, it is essential to develop a new measuring method that causes no pain and that can obtain blood pressure continuously without any unpleasant feeling. Thus, we propose here a regression method to estimate the systolic blood pressure by using the PTTL(pulse transit time on leg) with some body parameters which are chosen from the relational analysis with systolic blood pressure. The data we use to make the regression model were obtained in triplicate from each of 50 males who were from 18 to 35 years. And we made estimation experiments of blood pressure on 10 males who did not take part in the making the regression model. According to the results, the proposed method showed a mean error of 4.00 mmHg and the standard variance was 2.45 mmHg. When we comparing the results of the proposed method with the rule of American National Standards Institute of the Association of the Advancement of Medical Instruments (ANSI/AAMI), the results satisfied the rule of a mean error less than 5 mmHg and a standard variance less than 8 mmHg. Therefore we were able to validate the usefulness of the proposed method.

웨이브렛 변환을 이용한 심전도와 맥파의 특징점 인식

吉世基(Se-Kee Kil),申東范(Dong-Fan Shen),李應赫(Eung-Hyuk Lee),閔洪基(Hong-Ki Min),洪勝弘(Seung-Hong Hong) 대한전기학회 2006 전기학회논문지 D Vol.55 No.2

The purpose of this paper is to recognize the feature points of ECG and human pulse -which signal shows the electric and physical characteristics of heart respectively- using wavelet transform. Wavelet transform is proper method to analyze a signal in time-frequency domain. In the process of wavelet decomposition and reconstruction of ECG and human pulse signal, we removed the noises of signal and recognized the feature points of signal using some of decomposed component of signal. We obtained the result of recognition rate that is estimated about 95.45% in case of QRS complex, 98.08% in case of S point and P point and 92.81% in case of C point. And we computed diagnosis parameters such as RRI, PTT, U-time and E-time.

등척성 근력측정장치 개발

길세기(Se-Kee Kil),이종백(Jong-Baek Lee),김태완(Tae-Whan Kim),이상철(Sang-Cheol Lee),황종학(Jong-Hak Hwang),한영환(Young-Hwan Han) 한국재활복지공학회 2021 재활복지공학회논문지 Vol.15 No.4

적절한 운동 강도의 설정은 경기력 향상과 신체발달을 위해 필수적이며, 이를 위해 근력을 포함하는 정확한 체력측정이 선행적으로 요구된다. 본 연구에서는 데드리프트, 벤치프레스, 스쿼트 방식의 최대근력 및 순발력(측정시작 신호 제공 후 최대힘이 측정될 때까지의 경과시간)을 상해의 위험성 없이 직접적인 방법으로 안전하게 측정하여, 직관적인 그래픽 인터페이스를 통해 실시간으로 선수 및 코칭스태프에게 전달할 수 있는 등척성 근력측정장치을 개발하였다. 장치의 기구부는 사용자가 올라서는 판에 센서부와 봉 거치대를 결합할 수 있는 구조로 되어 있어, 스스로를 들어 올릴 수 없는 원리를 이용하여 경량 구조로도 상단 방향의 힘을 견딜 수 있도록 설계되었으며, 로드셀 센서 기반의 근력측정 모듈은 좌측과 우측 각각 최대 2,000kgf의 힘을 채널당 250Hz(Sample/sec)의 속도로 측정할 수 있다. S/W 프로그램은 직관적인 그래픽 인터페이스로 구성하여 사용편의성을 높이고자 하였으며, 데드리프트, 벤치프레스, 스쿼트 자세 모두에서 좌측과 우측, 합산 힘의 순시값과 최대값 측정 및 표시가 가능하며, 힘의 최대값까지의 경과시간(순발력)을 연산하여 실시간으로 제공할 수 있도록 개발하였다. Setting an appropriate exercise intensity is essential for improving performance and physical development, and for this, accurate fitness measurements including muscle strength are required in advance. In this study, we developed an isometric muscle strength measurement device that can safely measure deadlift, bench press, and squat maximum muscle strength (the elapsed time from providing measurement start signals to measurement) in real-time through an intuitive graphic interface without risk of injury. The mechanism of the device is designed to withstand top force even in a lightweight structure, using the principle that a user cannot lift himself/herself on a plate, and a load cell sensor-based muscle force measurement module can measure up to 2,000kgf force per channel at a speed of 250Hz (Sample/sec). The S/W program was designed to increase ease of use by configuring an intuitive graphic interface and was developed to measure and provide the instantaneous value and maximum value of the left and right combined force in a deadlift, bench press, and squat posture, and to calculate the elapsed time (quickness) to the maximum value of force in real-time.

뉴로-퍼지를 이용한 스펙클 제거

길세기,전유용,오형석,서촌민박,권장우,이상민,Kil, Se-Kee,Jeon, Yu-Yong,Oh, Hyung-Seok,Nishimura, Toshihiro,Kwon, Jang-Woo,Lee, Sang-Min 한국전기전자학회 2008 전기전자학회논문지 Vol.12 No.3

Medical ultrasound has benefits in mobility and safety than any other medical techniques such as X-ray, CT and MRI but has speckle noise which decrease the ability of an observer to distinguish the fine details in diagnostic examination. But simple removing of speckle often causes losing boundary information. Then, in this paper, we presented a novel neuro-fuzzy method which could remove speckle efficiently without loss of boundary information. Proposed method consists of image clustering by fuzzy algorithm and image processingby neural networks which was learned by back propagation. From the experiments for simulation image and real ultrasound image, we could verify the proposed method. 의용 초음파 장비는 X-Ray, CT, MRI 등 다른 의료 장비보다 휴대성과 안전성면에서는 장점이 있지만 진단 시 해상도와 화질 저하를 유발하는 스펙클이 생기는 단점이 있다. 그러나 단순한 스펙클 잡음의 제거는 경계선 정보의 손실을 발생시킬 수도 있다. 이에 본 논문에서는 효과적인 스펙클 제거와 손실 없는 경계선 검출을 위해 뉴럴네트워크와 퍼지 클러스터링을 이용한 뉴로-퍼지 스펙클 제거 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 입력된 의용 초음파 영상에 대해 먼저 퍼지 클러스터링을 적용하여 세 영역으로 나누고 이후 각 영역별로 별도의 뉴럴 네트워크를 적용하는 방법이다. 실제 실험 및 기존 방법들과의 정성적?정량적 비교 분석을 통해 제안 방법의 유용성을 검증하였다.

스케일불변 특징의 삼차원 재구성을 통한 이동 로봇의 상대위치추정

申東范(Dong-Fan Shen),吉世基(Se-Kee Kil),李鍾實(Jong-Shill Lee),柳劑群(Je-Goon Ryu),李應赫(Eung-Hyuk Lee),洪勝弘(Seung-Hong Hong) 대한전기학회 2006 전기학회논문지 D Vol.55 No.4

A key component of autonomous navigation of intelligent home robot is localization and map building with recognized features from the environment. To validate this, accurate measurement of relative location between robot and features is essential. In this paper, we proposed relative localization algorithm based on 3D reconstruction of scale invariant features of two images which are captured from two parallel cameras. We captured two images from parallel cameras which are attached in front of robot and detect scale invariant features in each image using SIFT(scale invariant feature transform). Then, we performed matching for the two image's feature points and got the relative location using 3D reconstruction for the matched points. Stereo camera needs high precision of two camera's extrinsic and matching pixels in two camera image. Because we used two cameras which are different from stereo camera and scale invariant feature point and it's easy to setup the extrinsic parameter. Furthermore, 3D reconstruction does not need any other sensor. And the results can be simultaneously used by obstacle avoidance, map building and localization. We set 20㎝ the distance between two camera and capture the 3frames per second. The experimental results show ±6㎝ maximum error in the range of less than 2m and ±15㎝ maximum error in the range of between 2m and 4m.

디지털 보청기에서 마이크로폰 어레이를 이용한 잡음제거

방동혁(Dong-hyeouck Bang),길세기(Se-kee Kil),강현덕(Hyun-deok Kang),윤광섭(Gwang-sub Yoon),이상민(Sang-min Lee) 대한전기학회 2009 전기학회논문지 Vol.58 No.4

In this paper, a noise cancellation-method using microphone array for digital hearing aids is proposed. The microphone array is located around the ear of a dummy. Speech sound is generated from the forward speaker positioned in the front of the dummy and noise sound is generated from the backward speaker. The speech and noise are mixed in the air space and entered into the microphones. VAD(voice activity detector) and ANC(adaptive noise cancellation) methods were used to eliminate noise in the sound of the microphones. 10 two-syllable words and 4 sentences were used for speech signals. Babble and car interior noise were used for noise signals. The performance of the proposed algorithm was evaluated by SNR(signal-to-noise ratio) and PESQ-MOS(perceptual evaluation of speech quality-mean opinion score). In babble noise condition, SNR was improved as much as 7.963±1.3620㏈ and 3.968±0.6659㏈ for words and sentences respectively. In the case of car interior noise, SNR was improved as 10.512±2.0665㏈ and 6.000±1.7642㏈ for words and sentences respectively. PESQ-MOS of the babble noise was improved as much as 0.1722±0.0861 score for words and 0.083±0.0417 score for sentences. And PESQ-MOS of the car interior noise was improved as 0.2661±0.0335 score and 0.040±0.0201 score for words and sentences respectively. It is verified that the proposed algorithm has a good performance in noise cancellation of microphone array for digital hearing aids.

웨이브렛 변환과 파워스펙트럼 분석을 통한 EEG 안정상태의 정량적 인식

김영서,박승환,남도현,김종기,길세기,민홍기,Kim, Young-Sear,Park, Seung-Hwan,Nam, Do-Hyun,Kim, Jong-Ki,Kil, Se-Kee,Min, Hong-Ki 한국융합신호처리학회 2007 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.8 No.3

일반적으로 EEG 신호는 Alpha파, Beta파, Theta파, Delta파로 구분할 수 있다. Alpha파는 사람에게 있어서 가장 우세한 파형으로써 정신적으로 안정 시 잘 나타나는 뇌파이며, Beta파는 흥분 시 우세하게 나타난다. 본 연구에서는 EEG의 안정 상태를 정량적으로 나타내기 위해 웨이브렛 변환과 파워 스펙트럼 분석을 이용하였다. EEG신호를 웨이브렛 변환을 통해 Alpha파와 Beta파만 검출하여 고속 푸리에 변환을 이용 Alpha파와 Beta파의 파워 스펙트럼을 구하였다. 이후 Beta파의 파워 스펙트럼에 대한 Alpha파의 파워 스펙트럼 비율로 정의되는 상대적 안정상태비(Stable State Ratio)를 계산하였다. 그 결과 피험자가 정상적인 활동 상태에서 정신적으로 편안한 안정 상태에 이르기까지 5분 이내가 16%, $5{\sim}10$분 사이가 9%, 그리고 최소 10분 이상의 시간이 소요되는 피험자집단이 총 69%로 우세하게 나타났다. The EEG signal in general can be categorized as the Alpha wave, the Beta wave, the Theta wave, and the Delta wave. The alpha wave, showed in stable state, is the dominant wave for a human EEG and the beta wave displays the excited state. The subject of this paper was to recognize the stable state of EEG quantitatively using wavelet transform and power spectrum analysis. We decomposed EEG signal into the alpha wave and the beta wave in the process of wavelet transform, and calculated each power spectrum of EEG signal, using Fast Fourier Transform. And then we calculated the stable state quantitatively by stable state ratio, defined as the power spectrum of the alpha wave over that of the beta wave. The study showed that it took more than 10 minutes to reach the stable state from the normal activity in 69 % of the subjects, 5 -10 minutes in 9%, and less than 5 minutes in 16 %.

u-Health System을 위한 생체신호 모니터링의 구현

한영환(Young-Hwan Han),길세기(Se-Kee Kil) 한국정보기술학회 2011 Proceedings of KIIT Conference Vol.2011 No.5

본 논문에서는 무선 센서네트워크에 기반한 u-health 모니터링의 프로토타입을 구현하고 검증하였다. 이 시스템은 수집된 생체 신호를 신속히 분석하여 의학적으로 의미 있는 결과를 도출하는 것이 용이하다. 이 모니터링 시스템은 피검자의 이상 데이터 수집 시에만 서비스 제공자에게 데이터를 전송한다. 실시간 생체 신호모니터링 시스템을 구현함으로 유-헬스 서비스가 가능하게 되고 의료서비스의 효율성을 향상시킨다. In this paper, we describe the implementation and validation of a prototype of a u-health monitoring system based on a wireless sensor network. This system is easy to derive physiologically meaningful results by analyzing rapidly vital signs. The monitoring system sends only the abnormal data of examinee to the service provider. The real-time bio-signal monitoring system makes possible to implement u-health services and improving efficiency of medical services.

평형감각 측정 시스템 개발

한영환(Young-Hwan Han),길세기(Se-Kee Kil) 한국정보기술학회 2012 Proceedings of KIIT Conference Vol.2012 No.5

평형감각 측정은 물리 치료, 신경, 스포츠 의학 및 재활 의학 분야에서 광범위하게 사용된다. 본 논문은 평형감각 측정 및 재활 훈련 시스템의 개발을 제공한다. 이를 위해, 평형 보드의 아래 표면에 부착된 3축 가속도계 센서를 사용하여 프로토 타입 시스템을 개발하였다. 실험 결과, 시스템은 안정적으로 동작하고 측정자의 평형감각 정도를 잘 나타내었다. 또한 재활 훈련을 위해 다양한 패턴이 용이하게 추가될 수 있다. Balance measurement is widely used in fields of physiotherapy, neurology, sport medicine and rehabilitation medicine. This paper presents the development of balance measurement and rehabilitation training system. To this end, we have developed a prototype system using an 3-axis accelerometer sensor attached to the under surface of balance board. As a results, the system is stable and shows a good degree of balance function. Also, the various patterns for rehabilitation training can be added easily.

디지털 보청기에서의 포먼트 강조에 의한 마스킹 효과 연구

전유용(Yuyong Jeon),길세기(Se-kee Kil),윤광섭(Kwang-sub Yoon),이상민(Sangmin Lee) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.45 No.5

청력 손실을 보상하고 난청인이 다른 사람들과 대화할 수 있도록 디지털 보청기 알고리즘은 개발 되어 왔음에도 불구하고, 디지털 보청기 사용자들은 음성을 듣는데 어려움이 있다고 불만을 토로한다. 그 이유는 피드백이나 잔여 노이즈 등에 의해 디지털 보청기를 통한 음성의 질이 이해하기에 불충분하기 때문이다. 또 다른 이유로 포먼트들 사이에서 일어나는 마스킹 현상이 될 수 있다. 이 연구에서 정상 청각 피험자와 노인성 난청을 갖고 있는 난청인 피험자의 마스킹 특성을 측정하여 음성에서의 마스킹에 의한 음성 인지 저하를 확인하기 위한 실험을 하였다. 실험은 순음검사, 어음 청취 역치 검사, 낱말 분별력 검사, 순음 마스킹 검사, 어음 마스킹 검사의 5개 테스트로 이루어졌다. 어음 마스킹 검사에서 각각 어음 세트에 25개의 어음이 사용되었다. 각 어음의 왜곡을 객관적으로 평가하기 위해서 log likelihood ratio (LLR)를 도입하였다. 결과적으로 포먼트 향상의 양을 늘리면 늘릴수록 어음 인지는 낮아졌고, 각 어음 세트에서 각각의 향상된 어음은 통계적으로 비슷한 LLR을 갖지만 어음인지는 그렇지 않게 나타났다. 이것은 왜곡이 아닌 음향 마스킹이 어음 인지에 영향을 준다는 것을 의미한다. 실제로 피험자들 대부분이 맞추지 못한 음성을 주파수 분석한 결과 첫 번째와 두 번째 포먼트 사이의 레벨 차이가 약 35dB이며 이는 순음 마스킹 실험 결과(정상 청각 피험자:36.36dB, 난청인 피험자:32.86dB)와 비슷한 양상을 보였다. 실험 결과에서 볼 수 있듯이 음향마스킹의 특성은 정상 청각인과 난청인 사이에서 다르게 나타난다. 그렇기 때문에 보청기 착용 전 마스킹 특성을 검사하고, 피팅 시에 적용해야 한다. Although digital hearing aid algorithms have been developed to compensate hearing loss and to help hearing impaired people to communicate with others, digital hearing aid user still complain about difficulty of hearing the speech. The reason could be the quality of speech through digital hearing aid is insufficient to understand the speech caused by feedback, residual noise and etc. And another thing is masking effect among formants that makes sound quality low. In this study, we measured the masking characteristics of normal listeners and hearing impaired listeners having presbyacusis to confirm masking effect in speech itself. The experiment is composed of 5 tests; pure tone test, speech reception threshold (SRT) test, word recognition score (WRS) test, puretone masking test and speech masking test. In speech masking test, there are 25 speeches in each speech set. And log likelihood ratio (LLR) is introduced to evaluate the distortion of each speech objectively. As a result, the speech perception became lower by increasing the quantity of formant enhancement. And each enhanced speech in a speech set has statistically similar LLR, however speech perception is not. It means that acoustic masking effect rather than distortion influences speech perception. In actuality, according to the result of frequency analysis of the speech that people can not answer correctly, level difference between first formant and second formant is about 35dB, and it is similar to result of pure tone masking test(normal hearing subject:36.36dB, hearing impaired subject:32.86dB). Characteristics of masking effect is not similar between normal listeners and hearing impaired listeners. So it is required to check the characteristics of masking effect before wearing a hearing aid and to apply this characteristics to fitting.