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Detección adaptativa en el análisis de la marcha en tiempo real a través del identificador de eventos dinámicos de la marcha

Autores: Liu, Yifan; Liu, Xing; Zhu, Qianhui; Chen, Yuan; Yang, Yifei; Xie, Haoyu; Wang, Yichen; Wang, Xingjun

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Detección adaptativa en el análisis de la marcha en tiempo real a través del identificador de eventos dinámicos de la marcha


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Bioingeniería

Palabras clave

Identificador de eventos de marcha dinámica
Detección de eventos de marcha en tiempo real
Diseño de sistemas integrados
Señales de la unidad de medida inercial
Estrategias de extracción de características dinámicas
Segmentación de la marcha

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El Identificador de Eventos de Marcha Dinámica (DGEI) introduce un enfoque pionero para la detección de eventos de marcha en tiempo real que se alinea perfectamente con las necesidades del diseño y optimización de sistemas integrados. DGEI crea un nuevo estándar para el análisis de la marcha al combinar el diseño conjunto de software y hardware con análisis de datos en tiempo real, utilizando una combinación de funciones de diferencia de primer orden y técnicas de ventana deslizante. El método está específicamente diseñado para separar y analizar con precisión eventos clave de la marcha, como el impacto del talón (HS), el despegue del dedo (TO), el inicio de la marcha (WS) y la pausa en la marcha (WP) a partir de una corriente continua de señales de la unidad de medición inercial (IMU). La innovación central de DGEI es la aplicación de sus estrategias dinámicas de extracción de características, incluida la integración diferencial de primer orden con ventanas positivas/negativas, análisis de tiempo de sueño ponderado y umbral adaptativo, que juntos mejoran su precisión en la segmentación de la marcha. Los resultados experimentales muestran que la tasa de precisión de la detección del evento HS es del 97.82% y la tasa de precisión de la detección del evento TO es del 99.03%, lo cual es adecuado para sistemas integrados. La validación en un conjunto de datos completo de 1550 instancias de marcha muestra que DGEI logra un alineamiento casi perfecto con las anotaciones humanas, con una diferencia de menos de un fotograma en los tiempos de inicio del pulso en el 99.2% de los casos.

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