توانایی روشهای مبتنی بر موجک در تشخیص عبور از موانع در مسیر حرکت انسان با استفاده از سنسورهای پوشیدنی

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق - دانشکده مهندسی - دانشگاه بناب

2 گروه مهندسی الکترونیک - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه تبریز

3 گروه مهندسی مکاترونیک - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - دانشگاه تبریز

4 گروه علوم اعصاب بالینی – مرکز علوم سلامتی لندن - دانشگاه وسترن

5 مرکز تحقیقات سالمندی - دانشگاه مونترال - مونترال - کانادا

doi
10.22034/jasp.2020.13289
چکیده

توانایی­های حرکتی و کیفیت آن‌ها تأثیر مستقیم و بسزایی بر کیفیت زندگی دارند. برخورد با موانع هنگام راه رفتن امری غیرقابل‌اجتناب است و توانائی عبور کم‌خطر از روی آن‌ها معیاری از توانایی حرکت در افراد جامعه است. گیرکردن به موانع بهنگام عبور از روی آن‌ها یکی از شایع­ترین علل سقوط بر زمین است که خود یکی از دلایل عمده بستری شدن و مرگ و میر ناشی از جراحت در سنین بالا  و بیماری پارکینسون است. الگوریتم­هایی که برای پایش حرکت در افراد در معرض خطر سقوط مورداستفاده قرار می­گیرند، برای بررسی تعداد و کیفیت عبور از روی موانع، نیاز به تشخیص اتوماتیک این اتفاق دارند. کارهای بسیار مختصری در زمینه این تشخیص اتوماتیک و فقط بر روی افراد سالم انجام‌ شده است ولی ازلحاظ محاسباتی دارای الگوریتم‌های پیچیده‌ای می­باشند. به­علاوه موانعی که  در حرکات روزمره با آن برخورد می‌شود، دارای ارتفاع‌های متنوعی می‌باشند که نیاز به الگوریتم با توانایی‌های گسترده­تری برای تشخیص دارند. در این مقاله روشی مبتنی بر تبدیل موجک پیوسته ارائه‌ شده و عملکرد آن  در عبور از روی موانع کوتاه و بلند در  شرکت‌کنندگان سالم و همچنین در بیمار پارکینسون موردبررسی قرارگرفته است. میزان صحت تشخیص اتوماتیک عبور از روی موانع توسط الگوریتم پیشنهادی برای 19 شرکت‌کننده سالم 5/98 درصد و برای 12 شرکت‌کننده بیمار پارکینسون 6/90 درصد به دست آمد. حداکثر خطا در تشخیص زمان عبور هریک از پاها 1/0 ثانیه بوده و قابلیت خوبی در تفکیک ارتفاع موانع­دارد.