• About
  • Policies
  • What is openaccess
  • Library
  • Contact
Advanced search
      View Item 
      •   BUIR Home
      • Scholarly Publications
      • Faculty of Engineering
      • Department of Electrical and Electronics Engineering
      • View Item
      •   BUIR Home
      • Scholarly Publications
      • Faculty of Engineering
      • Department of Electrical and Electronics Engineering
      • View Item
      JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

      Fizik tedavi egzersizlerinin giyilebilir hareket algılayıcıları işaretlerinden dinamik zaman bükmesiyle sezimi ve değerlendirilmesi

      Thumbnail
      View / Download
      1.4 Mb
      Author
      Yurtman, Aras
      Barshan, Billur
      Date
      2014-04
      Source Title
      22nd Signal Processing and Communications Applications Conference, SIU 2014 - Proceedings
      Publisher
      IEEE
      Pages
      1491 - 1494
      Language
      Turkish
      Type
      Conference Paper
      Item Usage Stats
      159
      views
      97
      downloads
      Abstract
      Giyilebilir hareket algılayıcılarından kaydedilen sinyalleri işleyerek fizik tedavi egzersizlerini algılamak ve değerlendirmek için özerk bir sistem geliştirilmiştir. Bir fizik tedavi seansındaki bir ya da birden fazla egzersiz tipini algılamak için, temeli dinamik zaman bükmesi (DZB) benzeşmezlik ölçütüne dayanan bir algoritma geliştirilmiştir. Algoritma, egzersizlerin doğru ya da yanlış yapıldığını değerlendirmekte ve varsa hata türünü saptamaktadır. Algoritmanın başarımını degerlendirmek için, beş katılımcı tarafından yapılan sekiz egzersiz hareketinin üç yürütüm türü için birer şablon ve 10’ar sınama yürütümünden oluşan bir veri kümesi kaydedilmiştir. Dolayısıyla, eğitim ve sınama kümelerinde sırasıyla 120 ve 1,200 egzersiz yürütümü bulunmaktadır. Sınama kümesi, boş zaman dilimleri de içermektedir. Öne sürülen algoritma, sınama kümesindeki 1,200 yürütümün % 8.58’ini kaçırmakta ve boş zaman dilimlerinin % 4.91’ini yanlış sezim olarak değerlendirerek toplam 1,125 yürütüm algılamaktadır. Doğruluk, sadece egzersiz sınıflandırması ele alındığında ˘ % 93.46, hem egzersiz hem de yürütüm türü sınıflandırması içinse % 88.65’tir. Sistemin bilinmeyen egzersizlere karşı davranışını sınamak için, algoritma, her egzersiz için, o egzersizin şablonları dışarıda bırakılarak çalıştırılmış ve 1,200 egzersizin sadece 10’u yanlış sezilmiştir. Bu sonuç, sistemin bilinmeyen hareketlere karşı gürbüz olduğunu göstermektedir. Öne sürülen sistem, hem bir fizik tedavi seansının yoğunluğunu kestirmek, hem de hastaya ve fizik tedavi uzmanına geribildirim vermek amacıyla egzersiz hareketlerini değerlendirmek için kullanılabilir.
       
      We develop an autonomous system to detect and evaluate physical therapy exercises using wearable motion sensor units. We propose an algorithm based on the dynamic time warping (DTW) dissimilarity measure to detect the occurrences of one or more exercise types in the recording of a physical therapy session. The algorithm evaluates the exercises as correctly/incorrectly performed, identifying the error type, if any. To evaluate the algorithm's performance, we record a data set consisting of one template execution and 10 test executions of each of the three execution types of eight exercises performed by five subjects. We thus obtain a total of 120 and 1,200 exercise executions in the training and test sets, respectively. The test signals also contain idle time intervals. The proposed algorithm detects 1,125 executions in the whole test set, where 8.58% of the 1,200 executions are missed and 4.91% of the idle time intervals are incorrectly detected as executions. The accuracy is 93.46 % for exercise classification only and 88.65 % for simultaneous exercise and execution type classification. To test the behavior of the system in case of unknown movements, the algorithm is executed for each exercise by leaving out the templates of that exercise, resulting in only 10 false alarms out of 1,200 executions. This demonstrates the robustness of the system against unknown movements. The proposed system may be used both for estimating the intensity of a physical therapy session and for evaluating executions of an exercise to provide feedback to the patient and the physical therapy specialist. © 2014 IEEE.
      Keywords
      Accelerometer
      Automated physical therapy
      Dynamic programming
      Dynamic time warping
      Gyroscope
      Inertial sensors
      Magnetometer
      Motion detection
      Motion sensors
      Pattern recognition
      Pattern search
      Physiotherapy
      Subsequence dynamic time warping
      Gyroscopes
      Magnetometers
      Physical therapy
      Sensors
      Signal detection
      Statistical tests
      Testing
      Dynamic time warping
      Inertial sensor
      Algorithms
      Permalink
      http://hdl.handle.net/11693/27208
      Published Version (Please cite this version)
      http://dx.doi.org/10.1109/SIU.2014.6830523
      Collections
      • Department of Electrical and Electronics Engineering 3524
      Show full item record

      Browse

      All of BUIRCommunities & CollectionsTitlesAuthorsAdvisorsBy Issue DateKeywordsTypeDepartmentsThis CollectionTitlesAuthorsAdvisorsBy Issue DateKeywordsTypeDepartments

      My Account

      Login

      Statistics

      View Usage StatisticsView Google Analytics Statistics

      Bilkent University

      If you have trouble accessing this page and need to request an alternate format, contact the site administrator. Phone: (312) 290 1771
      Copyright © Bilkent University - Library IT

      Contact Us | Send Feedback | Off-Campus Access | Admin | Privacy