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Authors
Abstract(s)
The dissertation addresses the problem in analyzing and detecting the lack of mobility in the elder
population, while enabling a rapid intervention by specialized and able people that can help
improve their movement quality.
In order to achieve a solution to the problem above, we used the motion detection and gestures
device named Kinect, developed by Microsoft, which allowed the recording of all the movements
performed by a set of randomly selected people, for the purpose of obtaining data that will allow
us to further analysis and classification of motor skills on every person.
Additionally, it was necessary to create an application that can extract relevant information generated
by the video Kinect and treat this information in order to carry out the person movements
classification.
Thus, the application is divided into three main steps:
-Obtaining the XYZ coordinates, for a relevant set of bones of the person skeleton, in all the
recorded frames as well as the total duration of the movement itself;
-Extracted data treatment and standardization, so it can later be used in the classifier;
-Creation of a classifier using neural networks methodology, which uses the standardized data
in order to classify the person movement, according to its quality (existence of a mobility deficit
or not).
Throughout the dissertation will be described every step of the development process, since the
proposed solution design until the code of the developed classes.
A dissertação aborda o problema da análise e deteção de défice de mobilidade em pessoas idosas, com vista a permitir uma intervenção rápida por parte de pessoas especializadas e capazes de ajudar a melhorar a qualidade de movimentação. Por forma a alcançar uma solução ao problema referido, foi utilizado o dispositivo de deteção de movimentos e gestos Kinect, desenvolvido pela empresa Microsoft, que permitiu a gravação de todo os movimentos realizados por um conjunto de pessoas idosas selecionadas aleatoriamente, para efeitos de obtenção de dados que nos permitam a posterior análise e classificação das capacidades motoras de cada indivíduo. Adicionalmente foi necessário a criação de uma aplicação, capaz de extrair informações relevantes dos vídeos gerados pelo Kinect, tratar essas informações de forma a ser possível realizar a classificação dos movimentos dos indivíduos. Assim, a aplicação desenvolvida subdivide-se em três etapas principais: - A obtenção das coordenadas XYZ, para um conjunto relevante de ossos do esqueleto do indivíduo, em todas as frames da gravação e a duração total do movimento em si; - Tratamento dos dados extraídos e normalização dos mesmos, por forma a serem utilizados no classificador; - Criação de um classificador através de redes neuronais, capaz de utilizar os dados normalizados e classificar o movimento do idoso, de acordo com a qualidade do mesmo (existência de um défice de mobilidade ou não). Na dissertação será descrito todo o processo de desenvolvimento, desde a estruturação da solução proposta até às classes desenvolvidas em código.
A dissertação aborda o problema da análise e deteção de défice de mobilidade em pessoas idosas, com vista a permitir uma intervenção rápida por parte de pessoas especializadas e capazes de ajudar a melhorar a qualidade de movimentação. Por forma a alcançar uma solução ao problema referido, foi utilizado o dispositivo de deteção de movimentos e gestos Kinect, desenvolvido pela empresa Microsoft, que permitiu a gravação de todo os movimentos realizados por um conjunto de pessoas idosas selecionadas aleatoriamente, para efeitos de obtenção de dados que nos permitam a posterior análise e classificação das capacidades motoras de cada indivíduo. Adicionalmente foi necessário a criação de uma aplicação, capaz de extrair informações relevantes dos vídeos gerados pelo Kinect, tratar essas informações de forma a ser possível realizar a classificação dos movimentos dos indivíduos. Assim, a aplicação desenvolvida subdivide-se em três etapas principais: - A obtenção das coordenadas XYZ, para um conjunto relevante de ossos do esqueleto do indivíduo, em todas as frames da gravação e a duração total do movimento em si; - Tratamento dos dados extraídos e normalização dos mesmos, por forma a serem utilizados no classificador; - Criação de um classificador através de redes neuronais, capaz de utilizar os dados normalizados e classificar o movimento do idoso, de acordo com a qualidade do mesmo (existência de um défice de mobilidade ou não). Na dissertação será descrito todo o processo de desenvolvimento, desde a estruturação da solução proposta até às classes desenvolvidas em código.
Description
Keywords
Data Normalization J2k Kinect Movement Analysis Movement Feature Selection Neural Network Skeleton Feature Extraction