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Mobility anomaly detection with intelligent video surveillanceEbrahimi, Fatemeh 06 1900 (has links)
Dans ce mémoire, nous présentons une étude visant à améliorer les soins aux personnes
âgées grâce à la mise en œuvre d'un système de vidéosurveillance intelligent avancé. Ce système
est conçu pour exploiter la puissance des algorithmes d’apprentissage profond pour détecter les
anomalies de mobilité, avec un accent particulier sur l’identification des quasi-chutes.
L’importance d’identifier les quasi-chutes réside dans le fait que les personnes qui subissent de
tels événements au cours de leurs activités quotidiennes courent un risque accru de subir des
chutes à l’avenir pouvant mener à des blessures graves et une hospitalisation.
L’une des principales réalisations de notre étude est le développement d’un auto-encodeur
capable de détecter les anomalies de mobilité, en particulier les quasi-chutes, en identifiant des
erreurs de reconstruction élevées sur cinq images consécutives. Pour extraire avec précision une
structure squelettique de la personne, nous avons utilisé MoveNet et affiné ce modèle sur sept
points clés. Par la suite, nous avons utilisé un ensemble complet de 20 caractéristiques, englobant
les positions des articulations, les vitesses, les accélérations, les angles et les accélérations
angulaires, pour entraîner l’auto-encodeur.
Afin d'évaluer l'efficacité de notre modèle, nous avons effectué des tests rigoureux à l'aide
de 100 vidéos d'activités quotidiennes simulées enregistrées dans un laboratoire d'appartement,
la moitié des vidéos contenant des cas de quasi-chutes. Un autre ensemble de 50 vidéos a été
utilisé pour l’entrainement. Les résultats de notre phase de test sont très prometteurs, car ils
indiquent que notre modèle est capable de détecter efficacement les quasi-chutes avec une
sensibilité, une spécificité et une précision impressionnantes de 90 %. Ces résultats soulignent le
potentiel de notre modèle à améliorer considérablement les soins aux personnes âgées dans leur
environnement de vie. / In this thesis, we present a comprehensive study aimed at enhancing elderly care through
the implementation of an advanced intelligent video surveillance system. This system is designed
to leverage the power of deep learning algorithms to detect mobility anomalies, with a specific
focus on identifying near-falls. The significance of identifying near-falls lies in the fact that
individuals who experience such events during their daily activities are at an increased risk of
experiencing falls in the future that can lead to serious injury and hospitalization.
A key achievement of our study is the successful development of an autoencoder capable of
detecting mobility anomalies, particularly near-falls, by pinpointing high reconstruction errors
across five consecutive frames. To precisely extract a person's skeletal structure, we utilized
MoveNet and focused on seven key points. Subsequently, we employed a comprehensive set of
20 features, encompassing joint positions, velocities, accelerations, angles, and angular
accelerations, to train the model.
In order to assess the efficacy of our model, we conducted rigorous testing using 100 videos
of simulated daily activities recorded in an apartment laboratory, with half of the videos
containing instances of near-falls. Another set of 50 videos was used for training. The results from
our testing phase are highly promising, as they indicate that our model is able to effectively detect
near-falls with an impressive 90% sensitivity, specificity, and accuracy. These results underscore
the potential of our model to significantly enhance elderly care within their living environments.
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