研究者データベース

塙 大 (ハナワ ダイ)

  • 芸術工学研究科産業イノベーションデザイン領域 教授
Last Updated :2024/05/25

研究者情報

学位

  • 博士(工学)(茨城大学)

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J-Global ID

プロフィール

  • 平11茨城大・工・情報卒.平13同大学院理工学研究科博士前期課程了.平17同大学院理工学研究科博士後期課程了.工博.同年農工大工学府特任助手.平19成蹊大理工学部契約助手.平20同大助教.平25名市大大学院芸術工学研究科准教授.現在に至る.

    分散仮想環境,センサネットワーク応用,生体情報の簡易計測に関する研究に従事.

研究キーワード

  • CGM   消費者生成モデル(CGM)   WEB社会   コンテンツ   Web-Com   遠隔教育   状態遷移図   エデュテインメント   マルチモーダルインタフェース   Islay   コンテンツ制作   

研究分野

  • 情報通信 / ヒューマンインタフェース、インタラクション
  • 情報通信 / データベース

経歴

  • 2017年01月 - 現在  名古屋市立大学大学院医学研究科 予防・社会医学専攻 臨床医療デザイン学分野准教授 (兼務)
  • 2013年04月 - 現在  名古屋市立大学大学院芸術工学研究科准教授
  • 2010年04月 - 2013年03月  宇都宮大学 工学部 情報工学科Faculty of Engineering, Department of Information Science非常勤講師 (兼任)
  • 2008年04月 - 2013年03月  成蹊大学 理工学部Faculty of Science and Technology大学助教
  • 2010年04月 - 2012年03月  東京農工大学 工学部 情報工学科Faculty of Engineering, Department of Computer and Information Sciences非常勤講師 (兼任)
  • 2007年04月 - 2008年03月  成蹊大学 理工学部Faculty of Science and Technology契約助手
  • 2005年10月 - 2007年03月  東京農工大学 工学府特任助手

学歴

  • 2001年04月 - 2005年09月   茨城大学   大学院理工学研究科   情報・システム科学専攻
  • 1999年04月 - 2001年03月   茨城大学   大学院理工学研究科   情報工学専攻
  • 1996年04月 - 1999年03月   茨城大学   工学部   情報工学科

所属学協会

  • ヒューマンインタフェース学会   ACM   IEEE   VRSJ   日本バーチャルリアリティ学会   IEICE   電子情報通信学会   

研究活動情報

論文

講演・口頭発表等

  • 遠赤外線画像を用いたヒトの呼吸の非接触計測  [招待講演]
    塙大
    電気学会「分散環境のためのマルチメディア情報処理と信号処理」平成25年度第2回若手セミナー 2014年03月 口頭発表(基調)

MISC

産業財産権

受賞

  • 2013年06月 電子情報通信学会 情報・システムソサイエティ シニア会員
     
    受賞者: 塙 大
  • 2013年06月 電子情報通信学会 情報・システムソサイエティ 編集活動感謝状
     
    受賞者: 塙 大
  • 2009年11月 電子情報通信学会 マルティメディア・仮想環境基礎研究会 MVE賞
     JPN japan_society 
    受賞者: 塙 大
  • 2004年03月 電子情報通信学会 ヒューマンコミュニケーショングループ 第1回ヒューマンコミュニケーション賞
     JPN japan_society 
    受賞者: 塙 大

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 
    代表者 : 塙 大
     
    遠赤外線画像を用いたヒトの口呼吸の非接触計測の実現に向けて,基礎検討および技術課題の明確化を行った. はじめに,申請者らが考案した流速の推定法について,精度の向上を試みた.申請者らはこれまでに,呼吸部位の温度の時間変化を用いて流速の瞬時値を定量的に推定する手法を考案している.しかしながら,この手法を本研究への応用するためには,遠赤外線画像より取得した温度のノイズ,および,個人差による推定精度の低下を改善する必要があることが判明した.そこで,移動平均を用いた平滑化フィルタの導入,および,最大値・最小値を用いた正規化処理により,これらの影響を軽減する方法の考案を行った. 次に,鼻呼吸を対象に,呼吸部位における気温の変化速度から呼気および吸気の流速を推定する実験を,呼吸の仕方を変えた5種類の実験条件(通常呼吸,強い呼気・通常吸気,弱い呼気・通常吸気,通常呼気・強い吸気,通常呼気・弱い呼気)の下で行った.その結果,考案した手法は,申請者らの従来法よりも推定精度が平均で約5%向上することが確認された.さらに,遠赤外線画像より取得した呼吸部位の温度から,呼気および吸気における気温を推定する実験を,同様の実験条件の下で行った.その結果,考案した手法は,申請者らの従来法よりも推定精度が平均で約12%向上することが確認された.一方,考案した手法を口呼吸へ応用するためには,遠赤外線画像から抽出する口腔部分の具体的な領域,呼吸中の口の形状の影響などについて,さらなる検討が必要であることが判明した.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月 
    代表者 : 横山 清子; 鈴木 賢一; 内田 恵; 梅谷 智弘; 塙 大; 渡邊 裕司; 明智 龍男; 奥山 徹
     
    本研究では、プライバシー保護の観点から監視カメラが利用できない療養環境において、ベッドや患者の着衣などに装着するセンサー、身体に装着するウェアラブルセンサーからの出力データを用い、事故の予防やせん妄発症の予兆検知を機械学習により行うことを目的とする。 ベッド面の面圧分布センサー上での10数名の実験参加者を対象として、寝返り、起き上がり動作の測定実験を実施した。動作前後の重心位置の左右および上下方向の差、動作中の左右および上下の速度ベクトル、および加速度ベクトルを入力とし、ビデオから判別した寝返り、起き上がり動作をラベルとした機械学習によりこれらの動作を識別できる可能性を得ている。 夜間覚醒やせん妄発症に伴う自律神経活動バランスの変化や乱れを検出するためには、心電図拍動間隔時系列の周波数情報が必要となる。一方でスマートウォッチやベッド面装着センサーから得られる心拍情報は、心電図拍動間隔時系列と比較して時間分解能が低いため、センサーから得られる心拍情報の周波数解析は自律神経活動バランス評価に適さない。スマートウォッチで測定される心拍情報と心電図の同期測定を行い、心電図R-R間隔から算出される自律神経活動バランス指標をスマートウォッチの心拍情報から算出される時間領域指標を用い、機械学習による回帰モデルを作成した。これによりスマートウォッチやベッド面装着型バイタルセンサーを活用した高精度の自律神経活動バランス評価により、夜間覚醒や自律神経活動バランスの乱れの早急な検知への応用が可能となる。
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2018年04月 -2021年03月 
    代表者 : 塙 大
     
    本年度は,生体情報において重要な指標であるヒトの呼吸の流速や流量を,遠赤外線画像を用いて非接触かつ定量的に計測する手法の実現に向けた基礎検討を行った. 具体的にはまず,申請者ら考案した手法を用いて,ヒトの鼻呼吸における温度の時間変化を取得する際の条件(計測可能な人数,カメラの位置,角度など)について検討を行った.計測対象の人数,カメラの位置・角度などを変えて,18パターンの計測を行った.その結果,2名以内のユーザに対して,個々のユーザの顔面全体が計測可能であれば,一定の精度で呼吸部位の自動検出が可能であること,呼吸部位の検出結果を用いて温度およびその時間変化を同時に計測可能であること,ならびに,カメラの光軸方向の回転に対して一定の頑健性が見込めることが明らかとなった. 次に,鼻呼吸を対象に,呼吸の仕方を変えたタスクを3パターン用意し,呼吸中の流速および流量と,呼吸部位の温度との関連性について実験的な考察を行った.その結果,遠赤外線画像の連続フレームより取得した呼吸部位の温度変化の速度と,呼気および吸気における流速との間に,正の相関がみられることなどが判明した.さらに,得られた知見を基に従来法の改良を試みた結果,呼気の流速の推定に対して有用性が見込めることが示唆された.一方,流量および吸気の流速の推定については,十分な精度が見込めず,推定に用いる特徴量および推定手法に関してさらなる検討が必要であることが明らかとなった.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 若手研究(B)
    研究期間 : 2015年04月 -2018年03月 
    代表者 : 塙 大
     
    本研究では,遠赤外線画像を用いて,複数ユーザの呼吸を同時かつ非接触で計測できる手法の検討を行った.はじめに,単一ユーザの顔面熱分布が撮影された映像から,呼吸部位(鼻腔部,及び口部)を精度よく検出する方法を考案した.次に,呼吸部位における温度変化の時系列パターンを用いて,呼吸における定性的な流速を概ね良好な精度で推定できる手法を考案した.最後に,これらの方法を応用して,複数ユーザの呼吸を同時かつ非接触で計測できることを示した.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 若手研究(B)
    研究期間 : 2012年04月 -2014年03月 
    代表者 : 塙 大
     
    本研究では,人の呼吸動作を非接触で計測する手法の実現に向けた基礎検討を行った.具体的には,遠赤外線画像上で鼻腔を含む領域を高精度で検出する手法を考案した.次に,計測時の頭部姿勢,及び呼吸の仕方に対する頑健性について検討を行い,提案手法の有効性と課題を明らかにした.併せて,身体マッサージの効果推定システムにおける有用性の考察を行った.これらの結果より,遠赤外線画像を用いた,非接触かつ拘束性の少ない呼吸計測法の実現可能性を示した.
  • 日本学術振興会:科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2006年 -2008年 
    代表者 : 米倉 達広; 鎌田 賢; 岡本 秀輔; 塙 大
     
    本研究では, インターネット上で楽しみながら学び, 学びながら楽しめるというエデュテインメントコンテンツの制作支援環境の整備とその評価を進めてきた.具体的には, エデュテインメントのコンテンツを作成できるソフトウェア基盤環境の構築と, コンテンツを作成する過程自体が学べるための手法の開発を行い, 併せてこれらを教育現場などで広く普及するための検討とソフトウェア環境の整備を行った.

委員歴

  • 2016年06月 - 現在   電子情報通信学会   メディアエクスペリエンス・バーチャル環境基礎研究専門委員会 専門委員
  • 2014年11月 - 現在   芸術科学会 中部支部   専門委員
  • 2010年10月 - 現在   電子情報通信学会   常任査読委員
  • 2019年04月 - 2022年03月   ヒューマンインタフェース学会   論文誌編集委員
  • 2017年06月 - 2021年05月   電子情報通信学会 ヒューマンコミュニケーショングループ   HCG編集委員会委員
  • 2020年04月 - 2021年02月   電子情報通信学会   「ヒューマンコミュニケーション」特集号(和文A)編集委員
  • 2019年04月 - 2020年03月   電子情報通信学会   「ヒューマンコミュニケーション」特集号(和文D)編集委員
  • 2019年05月 - 2020年02月   International Conference on Computer Applications 2020   Technical Program Committee Member
  • 2019年05月 - 2019年12月   The 2nd World Symposium on Communication Engineering 2019   Technical Program Committee Member
  • 2019年03月 - 2019年11月   芸術科学会   NICOGRAPH2019 実行委員
  • 2018年09月 - 2019年02月   2019 The 11th International Conference on Future Computer and Communication (ICFCC 2019)   Technical Program Committee Member
  • 2018年02月 - 2019年01月   電子情報通信学会   「ヒューマンコミュニケーション」特集号(和文A) 編集委員
  • 2017年01月 - 2018年12月   IEEE Nagoya Section   Member Advancement and Nomination Chair
  • 2017年09月 - 2018年05月   The 3rd International Conference on Computer and Communication Systems (ICCCS 2018)   Technical Program Committee Member
  • 2017年02月 - 2018年01月   電子情報通信学会   「ヒューマンコミュニケーション」特集号(和文D) 編集委員
  • 2017年01月 - 2017年10月   IEEE Metro Area Workshop in Nagoya 2017   Organization Committee Member
  • 2016年10月 - 2017年08月   ACM NetGames 2017   Technical Program Committee Member
  • 2010年06月 - 2016年06月   電子情報通信学会   マルチメディア・仮想環境基礎研究専門委員会 専門委員
  • 2014年09月 - 2015年05月   The 4th ICT International Student Project Conference (ICT-ISPC2015)   Technical Program Committee Member
  • 2013年10月 - 2014年12月   ACM Netgames 2014   Program Co-chair
  • 2014年03月 - 2014年09月   日本バーチャルリアリティ学会   第19回大会実行委員
  • 2012年09月 - 2013年09月   電子情報通信学会   「システム開発論文」特集号(和文D) 編集委員
  • 2009年05月 - 2013年05月   電子情報通信学会   和文論文誌D 編集委員
  • 2013年01月 - 2013年03月   電子情報通信学会   2013年総合大会 プログラム編成委員
  • 2012年03月 - 2013年03月   電子情報通信学会   「学生論文」特集号(和文D) 編集委員
  • 2011年03月 - 2012年03月   電子情報通信学会   「学生論文」特集号(和文D) 編集委員
  • 2009年05月 - 2011年05月   電子情報通信学会   ヒューマンコミュニケーショングループ 編集委員会リエゾン委員
  • 2010年03月 - 2011年01月   電子情報通信学会   「ヒューマンコミュニケーション」特集号(和文D) 編集幹事
  • 2009年12月 - 2010年12月   ACM NetGames 2010   Technical Program Committee Member
  • 2009年10月 - 2010年10月   電子情報通信学会   「システム開発論文」特集号(和文D) 編集委員
  • 2006年10月 - 2010年10月   電子情報通信学会   臨時査読委員
  • 2008年05月 - 2010年05月   電子情報通信学会   マルチメディア・仮想環境基礎研究専門委員会 幹事
  • 2009年03月 - 2009年12月   電子情報通信学会 ヒューマンコミュニケーションシンポジウム2009   実行委員
  • 2009年01月 - 2009年09月   FIT2009 第8回情報科学フォーラム   担当委員
  • 2008年03月 - 2008年12月   電子情報通信学会 ヒューマンコミュニケーションシンポジウム2008   実行委員
  • 2007年08月 - 2008年06月   電子情報通信学会   「Human Communication III」特集号(英文D) 編集委員
  • 2006年09月 - 2008年05月   電子情報通信学会   マルチメディア・仮想環境基礎研究専門委員会 幹事補佐
  • 2008年01月 - 2008年03月   電子情報通信学会 2008年総合大会   プログラム編成委員
  • 2005年12月 - 2006年12月   ACM NetGames 2006   Technical Program Committee Member
  • FIT2009 第8回情報科学フォーラム   実行委員

担当経験のある科目

  • 芸術工学実習D1名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • 情報処理名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • 芸術工学実習D4名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • 情報通信工学演習名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • 情報通信工学名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • 芸術工学概論B名古屋市立大学 芸術工学部
  • 情報検索基礎名古屋市立大学 芸術工学部
  • 情報工学基礎名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • NCU先端科目名古屋市立大学
  • 情報通信論名古屋市立大学 芸術工学部 産業イノベーションデザイン学科
  • 芸術工学実習D3名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • デザインと情報名古屋市立大学
  • 特色科目8名古屋市立大学
  • 人間性の探求2(デザインと情報)名古屋市立大学
  • 臨床医療デザイン学概論名古屋市立大学 大学院医学研究科
  • 代数離散数学Ⅱ成蹊大学 理工学部 情報科学科
  • データベース論茨城キリスト教大学 短期大学部
  • マルチメディア概論宇都宮大学 工学部 情報工学科
  • 情報理論演習東京農工大学 工学部 情報工学科
  • ハードウェア実験成蹊大学 理工学部 情報科学科
  • Javaプログラミング実験成蹊大学 理工学部 情報科学科
  • 応用プログラミング実験成蹊大学 理工学部 情報科学科
  • 応用プログラミング成蹊大学 理工学部 情報科学科
  • 基本プログラミング実験成蹊大学 理工学部 情報科学科
  • 基本プログラミング成蹊大学 理工学 部情報科学科
  • 基盤情報システム技術演習東京農工大学 工学府 情報工学専攻 ユビキタス&ユニバーサル情報環境専修
  • 情報シスアド演習茨城キリスト教大学 短期大学部
  • 芸術工学実習D6名古屋市立大学 芸術工学部 情報環境デザイン学科
  • 情報通信工学特論名古屋市立大学 大学院芸術工学研究科

社会貢献活動

  • 「Webとインターネットのしくみ」
    期間 : 2016年11月04日 - 2016年11月25日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 名古屋市
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 千種生涯学習センター共催講座「感性と技術」
  • 「呼吸の非接触センシング ~サーモグラフィでヒトの呼吸をみる~」
    期間 : 2016年01月19日 - 2016年01月19日
    役割 : 講師
    種別 : 講演会
    主催者・発行元 : 中部経済連合会
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 第17回NEXT30産学フォーラム
  • 「情報社会における身体 ~コンピュータと身体はいかにしてつながるか?~」
    期間 : 2014年10月25日 - 2014年10月25日
    役割 : 講師
    種別 : 講演会
    主催者・発行元 : 名古屋市立大学
    イベント・番組・新聞雑誌名 : 市民公開講座 第5講座

その他

  • FIT2009 第8回情報科学フォーラム 査読委員
  • FIT2007 第6回情報科学フォーラム 査読委員
  • IEEE Virtual Reality 2010 査読委員
  • 日本バーチャルリアリティ学会 査読委員 (2007年,2008年)

その他のリンク

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