دانلود مقاله شناسایی حرکات دست برای تشخیص فعالیت های ریز در خانه هوشمند
ترجمه نشده

دانلود مقاله شناسایی حرکات دست برای تشخیص فعالیت های ریز در خانه هوشمند

عنوان فارسی مقاله: شناسایی حرکات دست برای تشخیص فعالیت های انسانی ریز در خانه های هوشمند
عنوان انگلیسی مقاله: Hand Gestures Identification for Fine-Grained Human Activity Recognition in Smart Homes
مجله/کنفرانس: پروسیدیا علوم کامپیوتر - Procedia Computer Science
رشته های تحصیلی مرتبط: مهندسی کامپیوتر
گرایش های تحصیلی مرتبط: مهندسی نرم افزار - هوش مصنوعی
کلمات کلیدی فارسی: خانه‌های هوشمند - تشخیص فعالیت‌های ریز - شناسایی با اشاره دست - فناوری کمکی
کلمات کلیدی انگلیسی: Smart Homes - Fine-Grained Activity Recognition - Hand Gesture Identification - Assistive Technology
نوع نگارش مقاله: مقاله پژوهشی (Research Article)
شناسه دیجیتال (DOI): https://doi.org/10.1016/j.procs.2022.03.007
نویسندگان: Alex Roberge - Bruno Bouchard - Julien Maître - Sébastien Gaboury
دانشگاه: Liara Laboratory, University of Quebec , Canada
صفحات مقاله انگلیسی: 8
ناشر: الزویر - Elsevier
نوع ارائه مقاله: ژورنال - کنفرانسی
نوع مقاله: ISI
سال انتشار مقاله: 2022
ایمپکت فاکتور: 2.267 در سال 2020
شاخص H_index: 92 در سال 2022
شاخص SJR: 0.569 در سال 2020
شناسه ISSN: 1877-0509
فرمت مقاله انگلیسی: PDF
وضعیت ترجمه: ترجمه نشده است
قیمت مقاله انگلیسی: رایگان
آیا این مقاله بیس است: خیر
آیا این مقاله مدل مفهومی دارد: ندارد
آیا این مقاله پرسشنامه دارد: ندارد
آیا این مقاله متغیر دارد: ندارد
آیا این مقاله فرضیه دارد: ندارد
کد محصول: e16693
رفرنس: دارای رفرنس در داخل متن و انتهای مقاله
فهرست مطالب (ترجمه)

چیکده

1. مقدمه

2. مشکل تشخیص فعالیت های کوچک

3. روش تشخیص حرکات دست برای تشخیص فعالیت های کوچک

4. آزمایش و نتایج

5. نتیجه گیری و مطالعات آتی

منابع

فهرست مطالب (انگلیسی)

Abstract

1. Introduction

2. The Problem of Fine-Grained Activity Recognition 

3. Hand Gesture Recognition Approach for Fine-Grained Activity Recognition

4. Experiment and Results

5. Conclusion and Future Works

References

بخشی از مقاله (ترجمه ماشینی)

چکیده

     اکثر کشورهای توسعه یافته با مسائل جمعیتی مهم مرتبط با پیری جمعیت مواجه هستند. نگهداری از سالمندان در خانه و در عین حال تضمین امنیت و رفاه آنها اغلب هدف اصلی این کشورها را تشکیل می دهد. یک راه حل جالب برای این چالش، ایجاد یک خانه هوشمند است که بتواند بر روال زندگی ساکنین نظارت داشته باشد، فعالیت های جاری را تشخیص دهد و در صورت لزوم پشتیبانی ارائه دهد. در ادبیات، بیشتر آثار بر نظارت بر رفتارهای سطح بالا مانند خوردن، خوابیدن، و غیره تمرکز دارند. با این حال، برای ارائه راهنمایی زنده، سیستم نیاز به یک فرآیند تشخیص بسیار دقیق‌تر دارد که بتواند مراحل خاص این کار را شناسایی کند. وظیفه و اعدام های اشتباه در این مقاله، ما یک رویکرد الگوریتمی برای تشخیص ژست دست پیشنهاد می‌کنیم که به‌عنوان مؤلفه اصلی یک مدل تشخیص فعالیت ریز دانه طراحی شده است. این مبتنی بر پردازش داده‌های اینرسی جمع‌آوری‌شده از یک مچ‌بند مجهز به شتاب‌سنج سه محوری و ژیروسکوپ و تکنیک‌های یادگیری ماشین است. مجموعه‌ای از حرکات ساده برای فعالیت‌های آشپزی همانطور که تعریف شده است، که وظایف آشپزی سطح بالا را مشخص می‌کند. برای انجام این کار، مجموعه داده برچسب‌گذاری شده‌ای از حرکات اتمی که توسط شرکت‌کنندگان انجام می‌شد، ساختیم که در دسترس جامعه علمی قرار دادیم. ما دقت متوسط   0.83 را در تشخیص حرکات با استراتژی ترک یک موضوع خارج کردیم.

توجه! این متن ترجمه ماشینی بوده و توسط مترجمین ای ترجمه، ترجمه نشده است.

بخشی از مقاله (انگلیسی)

Abstract

     Most developed countries are facing important demographic issues related to ageing populations. Maintaining elders at home while ensuring their safety and well-being often constitutes the main goal of these countries. An interesting solution to this challenge is to develop a smart home, able to monitor the routines of the resident, to recognize the on-going activities, and to provide support when required. In the literature, most works focus on monitoring high-level behaviors such as eating, sleeping, etc. However, to provide live guidance, the system needs to have a far more detailed recognition process able to identify the specific steps of the on-going task and the erroneous executions. In this paper, we propose an algorithmic approach for hand gesture recognition designed to be used as the core component of a fine-grained activity recognition model. It is based on the processing of inertial data collected from a wristband equipped with triaxial accelerometer and gyroscope, and machine learning techniques. A simple set of gestures for cooking activities as been defined, enabling characterizing high-level cooking tasks. To do that, we constructed a labelled dataset of atomic gestures performed by participants that we made available to the scientific community. We obtained an average accuracy of 0.83 in recognizing the gestures with the leave-one-subject-out strategy.

Introduction

     Western countries are currently experiencing an unprecedented demographic crisis linked to the accelerated ageing of their population [1]. This reality is worsened by a problem of a general labor shortage [2], particularly with regard to qualified personnel in the medical field, and more specifically for home care dedicated to people with loss of autonomy. Seniors suffering from a loss of autonomy wish to remain at home [3]. Governments are pushing for this for both social and economic reasons. In fact, keeping elders at home longer is clearly desirable because it contributes improving the quality of life, which corresponds to societal values: people should live as normal a life as possible without segregation in retirement homes. However, keeping seniors with loss of autonomy at home involves many risks that need to be controlled. The physical environment of residences must therefore be adapted, or even increased with the help of technology and artificial intelligence, in order to meet elders’ needs, to compensate for cognitive and physical disabilities, to ensure safety and to adequately support residents in carrying out their Daily Living Activities (ADL) [4].

Conclusion and Future Works

     In this paper, we proposed a model for hand gesture recognition designed to be used as the core component of a fine-grained activity recognition system. It relies on a wristband with a triaxial accelerometer and a triaxial gyroscope. We defined a set of gestures for cooking activities, which allows characterizing high-level cooking tasks as a set of simple gestures. One of the main contributions of our work is the construction of a carefully labelled dataset of 13 gestures gathered from 21 participants using a rigorous experiment protocol. This dataset has been made available to the scientific community. Each participant performed each gesture a minimum of 20 times. The system showed good results with an average accuracy of 0.83 in recognizing the targeted atomic gestures with the LOSO strategy. Also, these results are promising for developing a complete fine-grained cooking activities recognition model. In future works, we plan to add a mechanism that prioritizes certain types of gestures in case of multiple simultaneous recognition. For instance, a fast gesture of one second, or two, can be recognized in the same three seconds window in which we could also have recognized a slow gesture. In that case, we need to discriminate. Moreover, the atomic gestures recognition system could be enhanced with ambient sensors. Finally, we also plan to extend the actual system using RFID sensors to approximate the 2D position of the hand in the room versus the actual position of different detectable objects.