Luận văn thạc sĩ: Phát hiện ngã sử dụng đặc trưng chuyển động và hình dạng cơ thể dựa trên camera đơn

• Tác giả: Nguyễn Việt Anh
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Thanh Hà
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
• Đề tài: Phát hiện ngã bằng công nghệ camera đơn: Đặc trưng chuyển động và hình dạng cơ thể
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BÀI TOÁN PHÁT HIỆN NGÃ TỰ ĐỘNG
• 1.1. Phát hiện ngã sử dụng thiết bị mang theo người
• 1.1.1. Gia tốc kế gắn trên cơ thể
• 1.2. Cảm biến tích hợp trên điện thoại thông minh
• 1.3. Xu hướng, ưu điểm và hạn chế
• 1.4. Phát hiện ngã dựa trên phân tích dữ liệu video
• 1.4.1. Phát hiện ngã sử dụng camera đơn
• 1.5. Tổng quan về xử lý ảnh số
• 1.6. Tổng quan về thị giác máy tính
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về xử lý ảnh số
• 2.2. Tổng quan về thị giác máy tính
• 2.3. Tổng quan về phân tích video
• 2.4. Tổng quan bài toán phát hiện hành động trong dữ liệu video
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG THỨC ĐỀ XUẤT
• 3.1. Tổng quan về phương thức đề xuất
• 3.2. Trình bày phương thức tách vùng chuyển động trong video
• 3.3. Trình bày về trích rút đặc trưng chuyển động
• 3.4. Trình bày về trích rút đặc trưng hình dạng cơ thể
• 3.5. Trình bày về quan sát các đặc trưng, đưa ra kết luận về việc ngã
• 4. CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ
• 4.1. Mô tả tập dữ liệu dùng để thí nghiệm
• 4.2. Trình bày phương pháp đánh giá độ hiệu quả của phương thức
• 4.3. Trình bày về cài đặt cấu hình thí nghiệm
• 4.4. Trình bày về kết quả thí nghiệm, giải thích về kết quả thí nghiệm
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về phát hiện ngã bằng công nghệ camera đơn

Phát hiện ngã là một vấn đề quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho người cao tuổi. Công nghệ camera đơn đã trở thành một giải pháp hiệu quả nhờ vào khả năng phân tích hình ảnh và chuyển động. Hệ thống này không chỉ giúp phát hiện ngã mà còn cung cấp thông tin về tình trạng sức khỏe của người dùng. Việc sử dụng camera đơn giúp giảm thiểu chi phí và dễ dàng triển khai trong môi trường sống hàng ngày.

1.1. Đặc điểm của công nghệ camera trong phát hiện ngã

Công nghệ camera đơn sử dụng các thuật toán xử lý hình ảnh để phân tích chuyển động và hình dạng cơ thể. Các đặc điểm như sự thay đổi hình dáng và chuyển động nhanh thường được khai thác để xác định sự kiện ngã.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng camera đơn

Việc sử dụng camera đơn giúp giảm thiểu chi phí và dễ dàng lắp đặt. Hệ thống này có thể hoạt động liên tục mà không cần sự can thiệp của người dùng, từ đó nâng cao tính hiệu quả trong việc phát hiện ngã.

II. Thách thức trong phát hiện ngã bằng camera đơn

Mặc dù công nghệ camera đơn mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc phát hiện ngã. Các yếu tố như ánh sáng, góc nhìn và môi trường xung quanh có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của hệ thống. Ngoài ra, việc phân tích video trong thời gian thực cũng đặt ra yêu cầu cao về hiệu suất xử lý.

2.1. Ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng

Điều kiện ánh sáng kém có thể làm giảm chất lượng hình ảnh, dẫn đến khó khăn trong việc phát hiện ngã. Hệ thống cần được tối ưu hóa để hoạt động hiệu quả trong các điều kiện ánh sáng khác nhau.

2.2. Vấn đề về góc nhìn

Góc nhìn của camera có thể ảnh hưởng đến khả năng phát hiện ngã. Nếu camera không được đặt ở vị trí tối ưu, có thể dẫn đến việc bỏ lỡ các sự kiện ngã quan trọng.

III. Phương pháp phát hiện ngã bằng công nghệ camera đơn

Các phương pháp phát hiện ngã bằng camera đơn thường dựa trên việc phân tích chuyển động và hình dạng cơ thể. Các thuật toán như trừ nền và phân tích hình dạng được sử dụng để xác định sự kiện ngã. Hệ thống cũng có thể áp dụng machine learning để cải thiện độ chính xác.

3.1. Kỹ thuật trừ nền trong phát hiện ngã

Kỹ thuật trừ nền giúp tách biệt các đối tượng chuyển động trong video, từ đó xác định được các hành động ngã. Phương pháp này thường được sử dụng kết hợp với các thuật toán khác để nâng cao độ chính xác.

3.2. Sử dụng machine learning để cải thiện phát hiện

Machine learning có thể được áp dụng để phân loại các hành động khác nhau, từ đó giúp hệ thống phát hiện ngã chính xác hơn. Các mô hình như SVM và mạng nơ-ron thường được sử dụng trong các nghiên cứu.

IV. Ứng dụng thực tiễn của công nghệ phát hiện ngã

Công nghệ phát hiện ngã bằng camera đơn có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong chăm sóc sức khỏe cho người cao tuổi. Hệ thống này không chỉ giúp phát hiện ngã mà còn cung cấp thông tin về tình trạng sức khỏe của người dùng, từ đó nâng cao chất lượng cuộc sống.

4.1. Ứng dụng trong chăm sóc người cao tuổi

Hệ thống phát hiện ngã có thể được lắp đặt trong các cơ sở chăm sóc người cao tuổi, giúp nhân viên y tế phát hiện kịp thời các sự kiện ngã và cung cấp hỗ trợ nhanh chóng.

4.2. Giải pháp cho gia đình có người cao tuổi

Gia đình có người cao tuổi có thể lắp đặt hệ thống camera đơn tại nhà để giám sát tình trạng sức khỏe của người thân. Điều này giúp giảm bớt lo lắng và đảm bảo an toàn cho người cao tuổi.

V. Kết luận và tương lai của công nghệ phát hiện ngã

Công nghệ phát hiện ngã bằng camera đơn đang ngày càng phát triển và hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho xã hội. Với sự tiến bộ của công nghệ, các hệ thống này sẽ ngày càng chính xác và hiệu quả hơn trong việc phát hiện ngã và đảm bảo an toàn cho người cao tuổi.

5.1. Tương lai của công nghệ camera trong phát hiện ngã

Công nghệ camera sẽ tiếp tục phát triển với các thuật toán mới và cảm biến tiên tiến, giúp nâng cao khả năng phát hiện ngã trong mọi điều kiện.

5.2. Tích hợp công nghệ mới vào hệ thống phát hiện ngã

Việc tích hợp các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và Internet of Things (IoT) sẽ giúp cải thiện hiệu suất và độ chính xác của hệ thống phát hiện ngã.