Phát hiện bất thường trong dáng đi ở người dựa trên khung xương sử dụng mô hình Markov ẩn

Bài viết đề xuất giải pháp phát hiện dáng đi bất thường ở người dựa trên việc xây dựng một mô hình dáng đi bình thường. Cụ thể, mô hình này được tạo ra dựa trên mối quan hệ về vị trí của một tập các khớp xương và sự biến đổi của các thông số này theo thời gian. Kết quả thực nghiệm trên 5 đối tượng với hai kiểu dáng đi bất thường cho thấy giải pháp đề xuất mang lại kết quả hứa hẹn trong việc giải quyết bài toán đặt ra. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phát hiện bất thường trong dáng đi ở người dựa trên khung xương sử dụng mô hình Markov ẩn Hội Thảo Quốc Gia 2015 về Điện Tử, Truyền Thông và Công Nghệ Thông Tin (ECIT 2015) Phát hiện bất thường trong dáng đi ở người dựa trên khung xương sử dụng mô hình Markov ẩn Nguyễn Trọng Nguyên, Huỳnh Hữu Hưng Khoa Công nghệ Thông tin, Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng, Việt Nam Email: {ntnguyen, hhhung}@dut.udn.vn Tóm tắt—Phát hiện bất thường trong dáng đi ở người là thông tin về dáng đi và thông số về thăng bằng được bài toán đang được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực thị xác định thông qua cảm biến gắn trên người. Trong 44 giác máy tính nói chung và chăm sóc sức khỏe nói riêng. thông số thu được từ các cảm biến, 29 giá trị cho hiệu Đây là một vấn đề phức tạp bởi sự tồn tại của nhiều loại bất thường trong dáng đi khác nhau, ví dụ lê bước do đau quả phân loại tốt giữa hai nhóm bệnh nhân: có và không khớp gối hay trọng tâm cơ thể thay đổi liên tục khi đi có tiền sử chấn thương do té ngã. Kết quả dự đoán khả khom lưng, và không phải tất cả đều có sẵn mẫu. Trong năng bị ngã trong quá khứ đạt hiệu quả gần 80% với sự bài báo này, chúng tôi đề xuất giải pháp phát hiện dáng hỗ trợ của mô hình hồi quy. Mặc dù các nghiên cứu nêu đi bất thường ở người dựa trên việc xây dựng một mô trên mang lại hiệu quả hứa hẹn trong việc phát hiện sự hình dáng đi bình thường. Cụ thể, mô hình này được tạo cố trong quá trình di chuyển cũng như đánh giá nguy ra dựa trên mối quan hệ về vị trí của một tập các khớp cơ té ngã, nhưng việc sử dụng các cảm biến lại mang xương và sự biến đổi của các thông số này theo thời gian. Kết quả thực nghiệm trên 5 đối tượng với hai kiểu dáng đến sự bất tiện bởi người dùng luôn phải gắn chúng lên đi bất thường cho thấy giải pháp đề xuất mang lại kết quả người. Bên cạnh đó, chức năng theo dõi của cảm biến hứa hẹn trong việc giải quyết bài toán đặt ra. bị gián đoạn trong quá trình nạp lại năng lượng (ví dụ Từ khóa—Dáng đi, chu kỳ, khung xương, phân cụm, sạc pin). Ngoài ra, chi phí cho thiết bị khá lớn khi mỗi mô hình hóa. người cần trang bị một bộ cảm biến riêng. Để khắc phục các hạn chế nêu trên, các nhà nghiên I. GIỚI THIỆU cứu hướng đến các hệ thống thị giác máy tính và xây Các chấn thương liên quan đến xương được xem như dựng các giải pháp tương ứng. Ở [4], các tác giả sử dụng các tác nhân nguy hiểm có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe một cặp camera đã hiệu chuẩn, gắn cố định tại ví trí cao ở người cao tuổi. Nhiều giải pháp đánh giá sức khỏe trên tường nhà. Các camera thu ảnh với tốc độ 5 khung người già đã được đề xuất với sự hỗ trợ của các hệ hình mỗi giây cùng với độ phân giải 640 × 480 điểm thống tự động. Một số nghiên cứu thực hiện việc phân ảnh. Hình chiếu của đối tượng chuyển động được xác tích dáng đi với sự hỗ trợ của các cảm biến gia tốc được định dựa trên thông tin màu và kết cấu. Các kết quả thu gắn trong giày [1] hoặc trên người [2]. Các thiết bị này được sau đó được ánh xạ vào một không gian rời rạc được dùng để ước lượng các thông số liên quan đến dựa trên các thông số nội và ngoại của quá trình hiệu dáng đi như độ dài sải chân, chiều dài bước, hay tốc độ chuẩn, từ đó xây dựng đối tượng 3 chiều tương ứng. Với di chuyển. mỗi chuỗi ảnh bước đi, các vị trí của bước chân được Ở [1], một mô hình dáng đi bất thường ở người được đánh dấu. Cuối cùng, các thông số (liên quan đến tọa xây dựng dựa trên kĩ thuật mô hình Markov ẩn kết hợp độ 3 chiều) của các vị trí này được tính toán. Mặc dù với thông tin ngón chân được thu bởi cảm biến gắn trong các thông số vật lý có thể được ước tính tương đối chính giày bao gồm các con quay hồi chuyển ba chiều và gia xác, nhưng độ phức tạp cùng với chi phí tính toán của tốc kế có tác dụng ước lượng vận tốc góc và gia tốc của quá trình hiệu chuẩn và đồng bộ có thể trở thành vấn đề bàn chân. Ngoài ra, bốn điện trở cảm biến lực căng và ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của hệ thống, đặc cảm biến uốn cong cũng được gắn trên đế giày để thu biệt là việc tái cấu trúc đối tượng 3 chiều. nhận thông tin về lực. Các đặc trưng dùng cho việc mô Một số nghiên cứu khác phân tích dáng đi dựa trên hình hóa được trích xuất dựa trên phương pháp phân ảnh màu thu từ một camera duy nhất. Giải pháp đề xuất tích thành phần chín ...