Eklem tabanlı etkili düşme tespiti

Düşme yaşlılar için ölüm ve yaralanmalarda en önemli nedenlerden biridir. Gerçek zamanlı düşme tespiti yaşlıların güvenliği için büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, düşme tespiti için iskelet eklem verilerine dayalı yeni bir yöntem önerilmiştir. 21 deneğin katılımı ile oluşturulan FUKinect-Fall veri setindeki üç boyutlu (3b) iskelet verileri önce iki adet (xy ve zy) iki boyut (2b) eklem verilerine indirgenmiştir. Daha sonra seçilen referans ekleme göre iç içe geçmiş daireler üzerine kodlanmış bölgeler oluşturularak her bir eksende kalan 19 eklemin bir eylem süresince bulunduğu bölge ortalamalarını içeren özellik matrisi çıkartılmıştır. Bu özellik matrisi k-En Yakın Komşu (k-EYK) ve Destek Vektör Makinası (DVM) ile sınıflandırılmıştır. Yapılan deneysel çalışmalarda %97,08 doğrulukta düşme tespiti yapılmıştır.

___

  • 1. United Nations World Population Ageing 2013. Department of Economic and Social Affairs Population Division.http://www.un.org/en/development/desa/population/publications/pdf/ageing/WorldPopulationAgeing2013pdf. Yayın tarihi 2013. Erişim tarihi Ocak 5, 2015.
  • 2. Nüfus Projeksiyonları 2013-2075. http://www.tuik.gov.tr/PreHaberBultenleri.do?id=15844. Yayın tarihi Şubat 14, 2013. Erişim tarihi Ocak 10, 2015.
  • 3. Fletcher P.C., Hirdes J.P., Risk factors for falling among community-based seniors using home care services, The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences, 57 (8), 504-510, 2002.
  • 4. Tinetti M.E., Speechley M., Ginter S.F., Risk factors for falls among elderly persons living in the community, New England journal of medicine, 319 (26), 1701-1707, 1998.
  • 5. Jensen J., Lundin-Olsson L., Nyberg L., Gustafson Y., Falls among frail older people in residential care, Scandinavian Journal of Public Health, 30 (1), 54-61, 2002.
  • 6. Stevens J.A., Rudd R.A., Circumstances and contributing causes of fall deaths among persons aged 65 and older, Journal of the American Geriatrics Society, 62 (3), 470-475, 2014.
  • 7. Wang R.D., Zhang Y.L., Dong L.P., Lu J.W., Zhang Z.Q., He X., Fall detection algorithm for the elderly based on human characteristic matrix and SVM, In Control Automation and Systems (ICCAS), 15th International Conference, Busan-Korea, 1190-1195, 13-16 October, 2015.
  • 8. Popoola O.P., Wang K, Video-based abnormal human behavior recognition-A review, IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics Part C Applications and Reviews, 42 (6), 865-878, 2012.
  • 9. Yu H., Zheng X., Zhang L., Cao Y., Elderly fall monitoring and remote assistance system, Jisuanji Gongcheng yu Yingyong (Computer Engineering and Applications), 47 (35), 245-248, 2011.
  • 10. Alwan M., Rajendran P.J., Kell S., Mack D., Dalal S., Wolfe M., Felder R., A smart and passive floor-vibration based fall detector for elderly, In Information and Communication Technologies, Damascus-Syria, 1003-1007, 24-26 April, 2006.
  • 11. Rougier C., Meunier J., St-Arnaud A., Rousseau J., Robust video surveillance for fall detection based on human shape deformation, IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, 21 (5), 611-622, 2011. 12. Stone E.E., Skubic M., Fall detection in homes of older adults using the microsoft kinect, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 19 (1), 290-301, 2015.
  • 13. Feng W., Liu R., Zhu M., Fall detection for elderly person care in a vision-based home surveillance environment using a monocular camera, Signal Image and Video Processing, 8 (6), 1129-1138, 2014.
  • 14. Bian Z.P., Chau L.P., Magnenat-Thalmann N., Fall detection based on skeleton extraction, Virtual-Reality Continuum and its Applications in Industry, Singapore- Singapore, 91-94, 2-4 December, 2012.
  • 15. Akagündüz E., Aslan M., Şengür A., Wang H., İnce M.C., Silhouette orientation volumes for efficient fall detection in depth videos, IEEE journal of biomedical and health informatics, 21 (3), 756-763, 2017.
  • 16. Ma X., Wang H., Xue B., Zhou M., Ji B., Li Y., Depth-based human fall detection via shape features and improved extreme learning machine, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 18 (6), 1915-1922, 2014.
  • 17. Aslan M., Sengur A., Xiao Y., Wang H., Ince M.C., Ma X., Shape feature encoding via Fisher Vector for efficient fall detection in depth-videos, Applied Soft Computing, 37, 1023-1028, 2015.
  • 18. Kepski M., Kwolek B., Fall detection using ceiling-mounted 3d depth camera, 9th International conference on computer vision and applications (VISAPP), Lisbon-Portugal, 5-8 January, 640-647, 2014.
  • 19. Dubois A., Charpillet F., Automatic Fall Detection System with a RGB-D Camera using a Hidden Markov Model, 11th International Conference on Smart Homes and Health Telematics (ICOST 2013), Singapore-Singapore, 259-266, 19-21 June, 2013.
  • 20. Zhang C., Tian Y., Rgb-d camera-based daily living activity recognition. Journal of Computer Vision and Image Processing, 2 (4), 1-7, 2012.
  • 21. Akbulut Y., Aslan M., Sengur A., Ince M.C., Fall Detection with Kinect-Based Skeleton Data, International Conference on Natural Science and Engineering (ICNASE'16), Kilis-Turkey, 131-139, 24-28 May, 2016.
  • 22. Abhijit Jana. Kinect for Windows SDK Programming Guide. https://www.pdfdrive.net/kinect-for-windows-sdk-programming-guide-pdf-e9001088.html. Yayın tarihi Aralık, 2012. Erişim tarihi Ocak 20,2015.
  • 23. Xia L., Chen C.C., Aggarwal J.K., View invariant human action recognition using histograms of 3d joints, 2012 IEEE Computer Society Conference on In Computer Vision and Pattern Recognition Workshops (CVPRW), Rhode Isaland-USA, 20-27, 16-21 June, 2012.
  • 24. Chen X., Koskela M., Skeleton-based action recognition with extreme learning machines, Neurocomputing, 149, 387-396, 2015.
  • 25. Chaaraoui A.A., Flórez-Revuelta F., Optimizing human action recognition based on a cooperative coevolutionary algorithm. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 31, 116-125, 2014.
  • 26. Shotton J., Sharp T., Kipman A., Fitzgibbon A., Finocchio M., Blake A., Moore R., Real-time human pose recognition in parts from single depth images. Communications of the ACM, 56 (1), 116-124, 2013.
  • 27. Hussein M.E., Torki M., Gowayyed M.A., El-Saban M., Human Action Recognition Using a Temporal Hierarchy of Covariance Descriptors on 3D Joint Locations, Proceedings of the Twenty-Third International Joint Conference on Artificial Intelligence, Beijing-China, 2466-2472, 3-9 Agust, 2013.
  • 28. Fukunaga K., Parametric Classifiers, Introduction to Statistical Patern Recognition, Academic Press Limited,USA, 125-180, 1990.
  • 29. Alcin O.F., Sengur A., Ince M. C., Forward-backward pursuit based sparse extreme learning machine, Journal of The Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 30 (1), 111-117, 2015.
  • 30. Burges C.J., A tutorial on support vector machines for pattern recognition, Data mining and knowledge discovery, 2 (2), 121-167, 1998.
  • 31. Xia L., Aggarwal J.K., Spatio-temporal depth cuboid similarity feature for activity recognition using depth camera, In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Portland Oregon-USA, 2834-2841, 23-28 June, 2013.
  • 32. Zhu Y., Chen W., Guo G., Fusing spatiotemporal features and joints for 3d action recognition. In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Portland Oregon-USA, 486-491, 23-28 June, 2013.
  • 33. Yang X., Tian Y., Super normal vector for activity recognition using depth sequences. In Proceedings of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, Columbus OH-USA, 804-811, 23-28 June, 2014.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

HPA algoritması ile çok makinalı güç sistemi kararlı kılıcısı tasarımı

Serdar EKİNCİ, Baran HEKİMOĞLU

Keban ve Karakaya Barajları arası Fırat Nehri'nin kıyı sedimentleri ve su jeokimyası özellikleri

Leyla KALENDER, Gamze AYTİMUR

Süper kritik CO2 özütlemesi ile iğde çekirdeklerinden quercetin miktarının yüzey cevap metodu ile optimizasyonu

Levent Nuralın, Ayşe Tosun, Fatma Erol, Fatma Betül Akgün, Metin Gürü

Gömülü bir platform üzerinde gerçek zamanlı şeritten ayrılma uyarı sistemi

Ayhan KÜÇÜKMANİSA, Oğuzhan URHAN

Erken yaş büzülme çatlaklarının lif içeren/içermeyen ultra yüksek performanslı betona gömülü donatı korozyonuna etkisi

Ebru ERTEN, Çağlar YALÇINKAYA, Ahsanollah BEGLARİGALE, Hüseyin YİĞİTER, Halit YAZICI

Kendiliğinden yerleşen polimerik harçlarda mineral katkının reolojik özeliklere etkisi

Tayfun UYGUNOĞLU, İbrahim GÜNEŞ, Bahri ERSOY, Atilla EVCİN

Çelik fiber katkılı etriyesiz betonarme kirişlerin davranışı

Selçuk SAATCI, Baturay BATARLAR

Stokastik sınır analizi kullanarak rüzgâr türbinleri için etkinlik değerlendirmesi

Harika Akalın, Serap Ulusam Seçkiner, Yunus Eroğlu

Transformatörlerin kazan duvarlarında meydana gelen kayıpların azaltılması için en uygun şönt eleman boyutlarının belirlenmesi

Mehmet Aytaç ÇINAR, Bora ALBOYACI, Serenay ÇÜRÜKOVA, Oluş SÖNMEZ, Rauf YAPICI

Klasik Türk müziğinde makam tanıma için veri madenciliği kullanımı

Didem ABİDİN, Övünç ÖZTÜRK, Tuğba ÖZACAR ÖZTÜRK