表面筋電の実時間冗長ウェーブレット解析に基づく精細な筋状態分析手法とその応用

基于表面肌电实时冗余小波分析的精准肌肉状态分析方法及其应用

• 批准号: 19K12205
• 负责人: 永井 秀利
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K12205/
• 关键词: 表面筋電; 運動単位; 冗長離散ウェーブレット解析; ウェーブレット係数集合タイプ; ウェーブレット重心; 筋疲労度評価値; 筋発揮力評価値; 冗長ウェーブレット解析; ウェーブレット係数のRMS; 黙声認識; サイレント音声認識; 筋疲労

前年度までの研究により，冗長離散ウェーブレット解析結果に基づき，周波数帯域ごとにウェーブレット係数を選出する時間位置を変更したウェーブレット係数集合によって各時刻の信号特徴を得るという方法で，表面筋電信号を構成する成分波形である運動単位活動電位波形の動向を可視化することができた．これにより，運動単位の活動の密度や筋疲労による変化などを視覚的に捉えることが可能となったが，オフラインで分析するのであればともかく，リアルタイムでは人が認識できる情報量ではない．また，計算機処理のためには可視化された特徴を数値化する必要がある．そこで本年度は，表面筋電信号中の運動単位活動電位波形に適合するように調整したウェーブレット係数集合の時系列に基づき，運動単位活動電位波形の時間位置の同定や，筋活動に関する各種特徴量を与える手法の研究を行った．運動単位活動電位波形の時間位置の同定の際に問題となるのは，波形の形状が単一ではないことである．運動単位には大きく分けて速筋と遅筋とがあり，それぞれで波形が異なることに加え，筋疲労の進行によっても波形が変化する．加えて，リアルタイム処理のためには，波形の適合性を評価するための処理コストを極力抑制する必要がある．そこで本課題では，波形の特性変化の経路を最小２点での定義により近似し，ウェーブレット係数集合の運動単位活動電位波形としての適合度の評価値が経路上は同じとなるような手法を作成した．得られたウェーブレット係数集合と適合度に基づき，筋の状態や活動を評価する各種特徴量を規定した．筋疲労の影響の表出の度合いを評価する特徴量では，秒単位の休憩による疲労回復の変化を捉えることができるにもかかわらず，筋活動の強弱の変化の影響はほとんど受けないものとなった．これを加味することにより，筋疲労を無視できない場合の発揮力評価の精度を飛躍的に向上することに成功した．

In the previous year, the analysis results of the long discrete signal were analyzed, and the time position of the frequency band was changed. The coefficient set was selected. The signal characteristics at each time were obtained. The component waveform of the surface tendon signal was visualized. The density of activity in a sports unit, the intensity of fatigue, the intensity of change, the amount of information, the amount of information. Computer processing is essential for the quantification of features. This year, the study of the time series of the coefficient set, the time position of the single motion activity potential waveform, and the various characteristics related to the tendon activity in the surface tendon signal were carried out. When the time position of the moving potential waveform is constant, the shape of the waveform is constant. The movement of the body is different from that of the body. Add to this the need to evaluate the suitability of the waveform and minimize the processing costs. This topic is about the definition of the minimum 2 points of the waveform characteristic change, the approximation, the coefficient set, the motion activity potential waveform, the suitability evaluation, and the method of creating the waveform characteristic change on the circuit. A set of parameters for determining the fitness of a muscle's state and activity are specified. The effect of fatigue on the expression of the degree of combination of evaluation characteristics, seconds of rest, fatigue recovery, change in the intensity of fatigue activity, change in the impact, change in the intensity of fatigue activity, change in the intensity of fatigue, change in the intensity of fatigue activity, change in the intensity of fatigue activity. With this modification, the accuracy of performance evaluation in difficult situations can be improved without regard to fatigue.

项目成果

介護時会話を想定した少数語彙世界における黙声単語認識の一手法

一种假设护理期间对话的小词汇世界中无声单词识别的方法

• 发表时间: 2019
• 作者: 永井秀利;左島綾乃;中村貞吾
• 通讯作者: 中村貞吾

表面筋電の特徴抽出のためのウェーブレット係数集合のシフト選択法

表面肌电特征提取的小波系数集平移选择方法

• 发表时间: 2020
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告
• 作者: 太田元規;福地佐斗志;永井秀利
• 通讯作者: 永井秀利

黙声孤立単音認識における表面筋電チャネルごとの活動開始位置推定時の曖昧さ低減

在无声隔离单声识别中估计每个表面肌电通道的激活起始位置时减少歧义

• 发表时间: 2019
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告
• 作者: 太田元規;福地佐斗志;永井秀利;永井秀利;永井秀利
• 通讯作者: 永井秀利

A Method to Reduce Ambiguity in Identifying the Speech Start Time on Inaudible Speech Recognition

一种减少无声语音识别中语音开始时间识别歧义的方法

• DOI: 10.11527/jceeek.2019.0_76
• 发表时间: 2019
• 期刊: Record of Joint Conference of Electrical and Electronics Engineers in Kyushu
• 作者: 太田元規;福地佐斗志;永井秀利;永井秀利
• 通讯作者: 永井秀利

九州工業大学 新技術説明会： (5) １チャネルの信号中の不規則成分波形の実時間挙動分析

九州工业大学新技术简报：（5）1通道信号中不规则成分波形的实时行为分析