人間の姿勢推定を用いた理学療法における動作分析およびフィードバックのためのリアルタイム動作スコアリングシステム

科学分野:

• 生物医学工学; リハビリテーション技術; コンピュータビジョン

背景:

• 人体姿勢推定（HPE）は理学療法に不可欠ですが、モーションブラー、オクルージョン、可変カメラアングルなどの課題に直面しています。これらの制限は、特に監督なしの自宅ベースのリハビリテーション設定において、正確な動作評価を妨げます。

研究 の 目的:

• 理学療法の動作分析を強化するための新しいアクションスコアリングアルゴリズムを開発すること。自動リハビリテーションモニタリングシステムの精度と堅牢性を向上させること。

主な方法:

• この研究では、角度ベースの動作分析とキーポイント正規化技術を統合します。ダイナミックタイムワーピング（DTW）および正規化相互相関（NCC）を使用して動作比較を行い、追跡安定性のために固定バウンディングボックスを使用します。角度ノイズを最小限に抑えるために、新しい角度計算ベースの繰り返しカウントメカニズムが導入されています。

主要な成果:

• 提案されたアプローチは、関節角度測定および繰り返し検出において高い精度を示します。システムは、オクルージョンおよびモーションブラーに対する堅牢性が向上していることを示します。ビデオベースの繰り返しカウントにおいて、精度と計算効率の両方でRepNetを上回ります。

結論:

• 新しいアルゴリズムは、理学療法における動作分析の信頼性を向上させます。このシステムは、リアルタイムのリハビリテーションフィードバックに適しており、患者の転帰を改善します。この技術は、自動理学療法評価ツールへのアクセスを拡大する可能性があります。