Browsing by Subject "Subsequence dynamic time warping"

Now showing 1 - 2 of 2

Open Access
Detection and evaluation of physical therapy exercises by dynamic time warping using wearable motion sensor units
(Springer, 2014) Yurtman, Aras; Barshan, Billur
We develop an autonomous system that detects and evaluates physical therapy exercises using wearable motion sensors. We propose an algorithm that detects all the occurrences of one or more template signals (representing exercise movements) in a long signal acquired during a physical therapy session. In matching the signals, the algorithm allows some distortion in time, based on dynamic time warping (DTW). The algorithm classifies the executions in one of the exercises and evaluates them as correct/incorrect, giving the error type if there is any. It also provides a quantitative measure of similarity between each matched execution and its template. To evaluate the performance of the algorithm in physical therapy, a dataset consisting of one template execution and ten test executions of each of the three execution types of eight exercises performed by five subjects is recorded, having a total of 120 and 1,200 exercise executions in the training and test sets, respectively, as well as many idle time intervals in the test signals. The proposed algorithm detects 1,125 executions in the whole test set. 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 % only for exercise classification and 88.65 % for simultaneous exercise and execution type classification. The proposed system may be used for both estimating the intensity of the physical therapy session and evaluating the executions to provide feedback to the patient and the specialist.
Open Access
Fizik tedavi egzersizlerinin giyilebilir hareket algılayıcıları işaretlerinden dinamik zaman bükmesiyle sezimi ve değerlendirilmesi
(IEEE, 2014-04) Yurtman, Aras; Barshan, Billur
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.