수상작

2021 매트랩 대학생 AI 경진대회
https://kr.mathworks.com/academia/student-challenge/2021/ai-challenge/winners.html

MATLAB 대학생 AI Challenge 수상작

EEIC 공학교육정보센터

2017 수상작
음성신호에 의한 심박수 측정

심장박동은 우리 건강상태를 알려주는 중요한 지표중 하나. 최근 출시되는 스마트 웨어러블기기에는 생체 신호를 모니터링하는 기술들이 내장. 하지만 기존 플랫폼은 생체신호를 얻기 위해 전극을 몸에 접촉해야하고 움직임에 민감하여 신뢰성 있는 데이터를 얻기 힘들다. 모음 음성신호에서 심장박동이 변조되어 나온다. 이것을 분리할 수 있는 알고리즘을 개발한다면, 접촉 없이 심장박동을 알아 낼 수 있다.

MATLAB을 이용해 음성신호 분석에 많이 쓰이는 MFCC 기법을 사용하였다. 그러나 입력신호의 모든 주파수대역을 사용하여 Formants를 구하는 특성 때문에 엄청난 데이터량 처리가 필요했다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 MFCC 기법이 아닌, Spectrogram을 이용하여 우리가 원하는 주파수 대역의 Formants만을 추출하는 알고리즘을 넣게 되었다. 목소리만으로 심박수를 구하는 방법이 연구되지 않은 상태여서 Formants를 해석하고 계산하는데 큰 어려움이 있었다. 신호를 자세히 분석하고 여러개의 식을 대입하여 각각의 변화를 확인하면서 우리만의 알고리즘을 개발 하였고, 그 결과 원하는 심박수와 가장 비슷한 결과값을 얻게 되었다.