运用3d加速规于居家老人活动行为识别activityrecognitionusing.pdfVIP

運用 3D 加速規於居家老人活動行為識別 Activity Recognition Using Triaxial Accelerometry for Eldercare 羅中謙 1 2 1 1 Luo,Zhong-qian 夏啟峻 Hsia,Chi-Chun 黃琨義 Huang Kun-Yi 顏國郎 Yan, Gwo-Lang 1 南台科技大學資訊工程系 Department of Computer Science and Information Engineering, Southern Taiwan University 2 工業技術研究院南分院 Industrial Technology Research Institute email: yangl@.tw 摘要 —. 居家老人的活動行為監測可提供老人長期建康 員之工作負擔，並且提升照護品質。 指標與早期老人生理機能衰退資訊。本研究建立一套以 3D 過去已有很多行為識別之相關研究，大部份的研 加速規為基礎之居家老人行為判別系統，主動偵測與追蹤 究都著重在影像處理上 [3][4][5] 。而利用影像來進行 老年人之居家行為；記錄並提供行為相關資訊給相關照護 行為識別方式的普遍問題為其安裝硬體設備成本過 人員，以了解老人居家行為與活動力情況；讓照護人員能 高，以及攝影機照射死角、雜訊干擾、解析度等等因 依老人個別需求而給予適當之照護，提升老人居家照顧品 質。 素。其它如 [6][7]之研究中，使用了聲音分析技術在 本研究的主要工作包含行為特徵資料庫建立程序、行 日常生活的事件偵測上；而在[8][9]的研究中，更使 為識別模組訓練程序、與行為識別程序等三個子程序。在 用了 3D 加速規在行為偵測，但著重在分析跌倒行為 行為特徵資料庫建立程序中，受測者透過導引的方式錄製 與兒童自殘行為上。在本研究中，利用 3D 加速規建 所設計之劇本，共錄製 20 份行為訊號資料，並從中標註 立一套居家老人活動行為識別系統，主動偵測與追蹤 240 個行為特徵，以建立行為特徵資料庫；在行為識別模組 老年人之居家正常行走、坐下、起立以及跌倒四種重 訓練程序中，運用行為特徵資料庫之資訊，取其三軸之行 要行為。記錄並提供行為相關資訊給相關照護人員， 為訊號之 LPC 行為特徵參數，共建立了正常行走、坐下、 以了解老人居家行為與活動力情況，讓照護人員能依 起立以及跌倒四種行為高斯混合模組 (Gaussian Mixture 老人個別需求而給予適當之照護，提升老人居家照顧 Model, GMM) ；最後在行為識別程序中，使用 Leave-one- out test 來測試，初步結果顯示，在 LPC 參數取四階、高 品質。 斯混合層個數分 10 群下，其平均識別率達到 82%。 關鍵字—3D 加速規，行為識別，行為感知 II. 材料與方法 本系統是以 3D 加速規感測器為基礎之行為識 I. 引言 別，其系統架構描述如圖 ( 一 ) 所示： 全球高齡化時代來臨，其中台灣地區社會人口老 化速度又較歐美國家時程快了一倍以上。近年來有些 專家探討照護模式的願景方面[1] ，提出最好的照護模 式應該是