پایان‌نامه

مدلسازی حرکت سالمندان به منظور جلوگیری از زمین خوردگی بر اساس تصاویر ویدیوئی دریافتی از حرکت آنها

خسرو رضایی

چکیده

سالیانه هزاران نفر از سالمندان بر اثر زمین خوردگی با صدمات جبران ناپذیری همچون شکستگی مفاصل، استخوان ها و حتی مرگ مواجه می شوند. در این رساله بر مبنای تحلیل تصاویر اخذ شده از حرکت سالمندان، سیستمی کارآمد طراحی شده که در فاز نخست، با ترکیب چندین ویژگی با اهمیت نظیر تخمین زاویه بدن شخص و برآورد دامنه و راستای سرعت، وقوع زمین خوردگی با تکیه بر تغییرات آناتومیکی بدن شخص سالمند و نمایش حافظه حرکت صورت می پذیرد. در فاز دوم این رساله، با دریافت رشته های ویدیوئی دربردارنده راه رفتن سالمندان و ردگیری حرکت آنان، الگوی انباشتگی حرکتی آنان مدل می شود تا موقعیت مفاصل درگیر حین حرکت را بیابد. با استفاده از قوانین بیومکانیک حرکت و تخمین زوایای مفاصل، قالب اسکلتی بر تصویر نگاشت می شود و در نهایت این قالب به فضای سه بعدی انتقال می یابد. داده ها، مجموعه ای از 126 رشته ویدیوئی پایگاه casia، نمونه های زمین خوردگی سالمندان در سرای سالمندان فرزانگان شهر مشهد و سرای مادر شهر سبزوار است. پیاده سازی سیستم بر مجموعه ای شامل 57425 فریم تصویری دریافت انجام شد. رشته ها به دسته های مشخص clip با فرمت avi با رزولوشن 120×160 پیکسل و نرخ تصویربرداری 15 فریم بر ثانیه تبدیل شدند. دقت متوسط (aac)، نرخ آشکار سازی (dr) و نرخ هشدار اشتباه (far) سیستم پیشنهادی در سطح قابل قبولی به ترتیب 24/91%، 23/88% و 83/7% می باشد و در مقایسه با تکنیک های نظیر شبکه های سنسوری و لرزش سنج ها از حساسیت و ویژگی مناسب تری برخوردار است. حساسیت 90% و ویژگی 92% نشان دهنده توانایی مطلوب سیستم در جداسازی وقایع مشکوک به زمین خوردگی و زمین خوردگی های واقعی است. در فاز مدلسازی زوایای مفاصل، میزان انحراف زاویه تخمین زده شده از زاویه واقعی مفصل قابل قبول بوده و خطای در حدود 12% داشته است. سرعت بالای الگوریتم در پردازش داده ها سبب شده تا سیستم متمایز شود و به کارگیری آن در مراکز نگهداری سالمندان و منازل مسکونی، نظارت هوشمند و بلادرنگ افراد را در زمان زمین خوردگی به دنبال داشته باشد.

اساتید راهنما و مشاور

جواد حدادنیا، احمد دلبری

اسناد مشابه

  • پیش بینی و پایش زمین خوردگی سالمندان بر اساس مدل سازی الگوهای حرکتی دریافت شده از تصاویر ویدئویی

    مقالهسالمندخسرو رضایی، kh rezaee biomedical engineering group, department of electrical and computer engineering, hakim sabzevari university, sabzevar, iran.گروه مهندسی پزشکی، دانشکدۀ مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه حکیم سبزواری جواد حدادنیا، javad haddadnia biomedical engineering group, department of electrical and computer engineering, hakim sabzevari university of sabzevar, sabzevar, iran.گروه برق الکترونیک و مهندسی پزشکی و عضو هئی ت علمی دانشگاه حکیم سبزواری احمد دلبری، a delbari iranian research center on aging,university of social welfare & rehabilitation sciences ,tehran, faculty member of medical university of sabzevarعضو مرکز تحقیقات مسایل اجتماعی و روانی سالمندان، دانشگاه علوم بهزیستی و توانبخشی تهران و عضو هئیت علمی دانشگاه علوم پزشکی سبزوار مائده مدنیان

    اهداف: با افزایش جمعیت سالمندان در اغلب کشورهای جهان، طراحی سیستمی قابل اعتماد و هوشمند جهت پایش و نظارت وضعیت جسمانی آنان ضروری به نظر می رسد. سالیانه بر اثر زمین خوردگی، هزاران نفر از سالمندان با صدمات جبران ناپذیری همچون شکستگی مفاصل، استخوان ها و دیگر اعضای بدن خود و حتی در م