지정맥 인식 시스템을 이용한 심박신호 검출

• 영문명: Heart Rate Signal Extraction by Using Finger vein Recognition System
• 발행기관: 인문사회과학기술융합학회
• 저자명: 복진영(Jin Yeong Bok) 서건하(Kun Ha Suh) 이의철(Eui Chul Lee)
• 간행물 정보: 『예술인문사회융합멀티미디어논문지』9권 6호, 701~709쪽, 전체 9쪽
• 주제분류: 사회과학 > 사회과학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2019.06.30

국문 초록

최근에 헬스케어와 관련된 다양한 분야에서 생체신호 중 하나인 심박신호가 사용되고 있다. 기존에 제안된 심박신호 검출 방법으로는 접촉식 방법이 대부분이었지만, 피사체가 장치를 접촉하고 있어야 한다는 불편함의 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 최근 비접촉식 방법에 의한 검출 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 지정맥 인식을 위해 설계된 손가락 영상 촬영 장치를 이용해 심박 유사 신호를 얻어내는 방법을 제안한다. 검출된 심박 유사 신호는 지정맥의 위조 여부 판단과 심박 신호를 통한 다양한 응용분야에 활용될 수 있다. 제안하는 방법은 적외선을 이용한 지정맥 영상의 시간 도메인상의 밝기 값의 변화로부터 신호를 검출하고 영상처리 기반 알고리즘을 이용해 주파수 도메인으로 변환하였다. 변환 후, 대역 통과 필터링을 통해 심박신호와 관련이 없는 노이즈를 제거하였다. 신호의 정확성을 판단하기 위해 지정맥 획득 장치와 식품의약품안전처로부터 승인을 받은 접촉식 PPG 센서를 이용해 동시에 취득된 두 신호의 상관관계를 분석하였다. 결과적으로, 지정맥 영상을 통해 비접촉식으로 검출된 심박신호가 실제 심박신호의 파형과 일치함을 확인하는 것이 가능했다.

영문 초록

Recently, heart rate signal, which is one of biological signals, have been used in various fields related to healthcare. Conventionally, most of the proposed heart rate signal detection methods are contact type methods, but there is a problem of discomfort that the subject have to contact with the device. In order to solve the problem, detection study by non-contact method has been progressed recently. The detected heart rate signal can be used for finger vein liveness detection and various application using heart rate. In this paper, we propose a method to obtain heart rate signal by using finger vein imaging system. The proposed method detected the signal from the changes of the brightness value in the time domain of the infrared finger vein images and converted it into the frequency domain using the image processing algorithm. After the conversion, we removed the noise not related to the heart rate signal through band-pass filtering. In order to evaluate the accuracy of the signal, we analyzed the correlation with the signal obtained simultaneously with the finger vein acquisition device and contact type PPG sensor approved by KFDA. As a result, it was possible to confirm that the heart rate signal detected in non-contact method through the finger vein image coincides with the waveform of actual heart rate signal.

목차

1. 서론

2. 심박신호 검출 방법

3. 실험결과

4. 결론

키워드

심박신호 헬스케어 비접촉식 지정맥 인식 대역 통과 필터링 heart rate signal healthcare non-contact finger vein recognition band-pass filtering