مجله ماشین بینایی و پردازش تصویر

مجله ماشین بینایی و پردازش تصویر

تعیین درجه اعتبار مفاصل و تخمین موقعیت مفاصل از دست رفته در داده‌های اسکلتی سنسور کینکت برای بهبود تشخیص ناهنجاری‌های اسکلتی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 آزمایشگاه هوش و بینایی ربات، گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه بوعلی سینا
2 گروه مهندسی کامپیوتر، دانشگاه سید جمال‌الدین اسدآبادی
چکیده
در سال‌های اخیر علاقه‌مندی به حسگرهای کینکت به دلیل قیمت پایین و کاربردهای گسترده‌ در حال افزایش است. این ابزار می‌تواند با بهره‌گیری از دادگان اسکلتی و بدون استفاده از نشانگرها، وضعیت استقرار بدن انسان را برآورد کند. مسدود شدن بدن انسان با دیگر اشیا و حرکت سریع مقابل کینکت از معضلات اساسی برآورد موقعیت مفاصل است. در این پژوهش دو گام برای حل چالش موجود در نظر گرفته شده است. نخست، راهکاری بر مبنای مدل‌های اندازه‌گیری جهت تعیین درجه‌ی اعتبار مفاصل استخراج شده از حسگر کینکت ارائه شده که به عنوان ویژگی اثرگذار به همراه موقعیت مفاصل در کلاس‌بند بیشینه-حاشیه در نظر گرفته شده است. در گام دوم براساس میزان اعتبار هریک از مفاصل، تصمیم‌گیری شده و مفاصل از دست رفته تشخیص داده می‌شوند. سپس با استفاده از الگوریتم‌های بخش‌بندی بدن انسان مبتنی بر شبکه یادگیری عمیق، اعتبار‌بخشی مفاصل صورت می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهد انتخاب ویژگی‌های مناسب در گام اول جهت مقایسه فریم‌های متوالی نسبت به روش‌های موجود، بهبود قابل توجهی در دقت کلاس‌بند دارد. همچنین گام دوم نیز با اعمال اعتبار بخشی به دادگان تاثیر زیادی بر افزایش دقت روش‌هایی دارد که از دادگان اسکلتی حسگر کینکت به عنوان ویژگی‌های ورودی بهره می‌برند
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Identifying the reliability of the skeletal joints and estimating the position ofmissed joints in the Kinect sensor data to improve the diagnosis of musculoskeletal disorders

نویسندگان English

Atiye Mirmoini 1
Hassan Khotanlou 1
Vahid Pouramin 2
Elham Alighardash 2
1 RIV Lab., Department of Computer Engineering, Bu Ali Sina University, Hamedan, Iran
2 Department of Computer Engineering, Sayyed Jamaleddin Asadabadi University, Asadabad, Iran
چکیده English

Applying Kinect sensorsare increasing in recent years due to low price and wide applications. This device can estimate the posture of the human body by utilization of skeletal data and without using any marker. Obstruction of the human body by other objects and rapid movement in front of the Kinect are the main problems in estimating the position of the joints. Two steps are considered in this study to solve the existing challenge.In the first step, a solution based on measurement models has been proposed to determine the reliability of joint position that extracted from Kinect, which is considered as an effective feature associated with the joint position in the Max-Margin classifier. Then, based on the reliability of each joint, a decision is made and the missing joints are identified. Finally, the joints are accredited using human body segmentation algorithms based on a deep learning network. The results show that selection of appropriate features in the first step to verify consecutive frames compared to existing approaches,has a significant improvement in the accuracy of the classification. The second phase also has a supreme impact on the accuracy of the methods that use the Kinect sensor skeletal data as input features by applying validation.

کلیدواژه‌ها English

Kinect Sensor
Joint Position
Skeletal Data
Missed Joint
Max-margin Classifier
دوره 8، شماره 4
پاییز 1400
صفحه 99-110

  • تاریخ دریافت 01 مرداد 1400