Alapvető járásparaméterek meghatározása járáshang alapján
Rácz Kristóf, Kiss Rita M
Absztrakt
A járásvizsgálatok a mozgásszervi állapotfelmérésesek fontos eszközei, azonban az ehhez szükséges mérőeszközök igen költségesek. A hangalapú járásvizsgálat ezeknek egy ígéretes alternatívája, amelyhez a szükséges eszközök jóval alacsonyabb áron beszerezhetők. Jelen kutatás célja annak vizsgálata, hogy alkalmas-e egy klasszikus jelfeldolgozáson alapuló (gépi tanulás felhasználása nélküli) algoritmus hiteles időbeli járásparaméterek meghatározására futópados, háttérzaj szempontjából élethű, nem kontrollált környezetben rögzített hangfelvételek esetében. A vizsgálatok során 91, javarészt idős és mozgásszervi problémákkal rendelkező személy futópados járását rögzítettük két módszerrel. A hangok felvétele a futópad két oldalánál elhelyezett kondenzátor típusú mikrofonokkal történt, 48 kHz-es mintavételezéssel és 24 bites felbontással. A talajreakció-erő a futópadba épített talpnyomáseloszlás mérő eszközzel, 100 Hz-en került rögzítésre. A rögzített jelek feldolgozása saját fejlesztésű, python programnyelven implementált algoritmusokkal történt. A számított időbeli paraméterek a jobb- és baloldali lépésidő, ezek aránya, a lépésciklus idő és a lépésfrekvencia voltak. Ezek mellett vizsgálatra került még a kétoldali terhelés aszimmetriája is. A feldolgozó algoritmus ideális jel-zaj viszonnyal rendelkező hangfelvételek esetén képes a talajreakció-erő mérés alapján meghatározható időbeli járásparamétereket pontosan reprodukálni, a kétoldali terhelés aszimmetriája azonban a hangfelvétel alapján nem megállapítható. A rosszabb jel-zaj viszonnyal rendelkező felvételeken az algoritmus robusztussága azonban kifejezetten alacsony: a 91 rendelkezésre álló felvételből csupán 10 felvétel esetén (~11%) adott megbízható eredményeket. Ez az arány feltételezetten a mérési protokoll módosításával, a hangfelvételek háttérzajának csökkentésével jelentősen javítható. Ha a jobb minőségű felvételeken elérhető az algoritmus konzisztens működése, úgy a bemutatott módszer a jövőben egy alacsony költségű, rutinvizsgálatokba beépíthető alternatívát nyújthat az időalapú járásparaméterek méréséhez.
Megtekintések száma: 3
Teljes szöveg: PDF