• 제목/요약/키워드: Fall-down detection

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영상처리 기반 낙상 감지 알고리즘의 구현 (Implementation of fall-down detection algorithm based on Image Processing)

  • 김선기;안종수;김원호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.56-60
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    • 2017
  • 본 논문은 영상처리 기반의 낙상 감지 알고리즘의 설계 및 구현에 관한 내용을 기술한다. 영상처리 기반의 낙상 감지 알고리즘은 카메라로 획득한 입력 영상을 그레이 스케일 변환 후 배경차분과 이진화를 통해 객체를 분리하고, 라벨링을 통해 인체를 인식한다. 인식된 인체는 출력 영상으로 확인이 가능하며 낙상을 감지하게 되면 알람이 발생한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘을 실험한 결과 90%의 검출율을 보여주었다. DSP 영상처리 보드에 구현한 시제품 시험을 통하여 기능을 검증함으로서 실용화 가능성을 확인하였다.

가속도센서와 기울기센서를 이용한 실시간 낙상 감지 시스템에 관한 연구 (The Study of Realtime Fall Detection System with Accelerometer and Tilt Sensor)

  • 김성현;박진;김동욱;김남균
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권11호
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    • pp.1330-1338
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    • 2011
  • Social activities of the elderly have been increasing as our society progresses toward an aging society. As their activities increase, so does the occurrence of falls that could lead to fractures. Falls are serious health hazards to the elderly. Therefore, development of a device that can detect fall accidents and prevent fracture is essential. In this study, we developed a portable fall detection system for the fracture prevention system of the elderly. The device is intended to detect a fall and activate a second device such as an air bag deployment system that can prevent fracture. The fall detection device contains a 3-axis acceleration sensor and two 2-axis tilt sensors. We measured acceleration and tilt angle of body during fall and activities of daily(ADL) living using the fall detection device that is attached on the subjects'. Moving mattress which is actuated by a pneumatic system was used in fall experiments and it could provide forced falls. Sensor data during fall and ADL were sent to computer and filtered with low-pass filter. The developed fall detection device was successful in detecting a fall about 0.1 second before a severe impact to occur and detecting the direction of the fall to provide enough time and information for the fracture preventive device to be activated. The fall detection device was also able to differentiate fall from ADL such as walking, sitting down, standing up, lying down, and running.

딥러닝 자세 추정 모델을 이용한 지하공동구 다중 작업자 낙상 검출 모델 비교 (Comparison of Deep Learning Based Pose Detection Models to Detect Fall of Workers in Underground Utility Tunnels)

  • 김정수
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.302-314
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    • 2024
  • 연구목적: 본 연구는 지하공동구 내 다수 작업자의 낙상을 자동으로 판별하기 위한 Top-down 방식의 딥러닝 자세 추정 모델 기반 낙상 검출 모델을 제안하고, 제안 모델의 성능을 평가한다. 연구방법: Top-down 방식의 자세 추정모델 중 하나인 YOLOv8-pose로부터 추론된 결과와 낙상 판별 규칙을 결합한 모델을 제시하고, 지하공동구 내 2인 이하 작업자가 출현한 기립 및 낙상 이미지에 대해 모델 성능지표를 평가하였다. 또한 동일한 방법으로 Bottom-up 방식 자세추정모델(OpenPose)을 적용한 결과를 함께 분석하였다. 두 모델의 낙상 검출 결과는 각 딥러닝 모델의 작업자 인식 성능에 의존적이므로, 작업자 쓰러짐과 함께 작업자 존재 여부에 대한 성능지표도 함께 조사하였다. 연구결과: YOLOv8-pose와 OpenPose의 모델의 작업자 인식 성능은 F1-score 기준으로 각각 0.88, 0.71로 두 모델이 유사한 수준이었으나, 낙상 규칙을 적용함에 따라 0.71, 0.23로 저하되었다. 작업자의 신체 일부만 검출되거나 작업자간 구분을 실패하여, OpenPose 기반 낙상 추론 모델의 성능 저하를 야기한 것으로 분석된다. 결론: Top-down 방식의 딥러닝 자세 추정 모델을 사용하는 것이 신체 관절점 인식 및 개별 작업자 구분 측면에서 지하공동구 내 작업자 낙상 검출에 효과적이라 판단된다.

스마트폰을 이용한 실시간 낙상 감지 (Real-time Fall Detection with a Smartphone)

  • 황수영;유문호;김제남;양윤석
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제11권sup호
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    • pp.113-121
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    • 2012
  • In this study, a real-time fall detection system based on a smartphone equipped with three-axis accelerometer and magnetometer was proposed and evaluated. The proposed system provides a service that detects falls in real time, triggers alarm sound, and sends emergency SMS(Short Message Service) if the alarm is not deactivated within a predefined time. When both of the acceleration magnitude and angle displacement of the smartphone attached to waist belt are greater than predefined thresholds, it is detected as a fall. The proposed system was evaluated against activities of daily living(walking, jogging, sitting down, standing up, ascending stairs, and descending stairs) and unintended falls induced by a proprietary pneumatic-powered mattress. With the thresholds of acceleration magnitude 1.7g and angle displacement $80^{\circ}$, it showed 96.5% accuracy to detect the falls while all the activities of daily living were not detected as fall.

노인을 위한 원격 낙상 검출 시스템 (Telemonitoring System of Fall Detection for the Elderly)

  • 이용규;천대진;윤길원
    • 센서학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.420-427
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    • 2011
  • The population of elderly people increases rapidly as our society moves towards the aged one. Healthcare for the elderly becomes an important issue and falling down is one of the critical problems although not well recognized. In this study, a fall detection system was developed using a 3-axis accelerometer. Analyzing fall patterns, we took into account the degree of impact, posture angle, the repetitions of similar movements and the activities after a potential fall and proposed an algorithm of fall detection. Information of the fall sensor was sent to a remote healthcare server through the wireless networks of Zigbee and WLAN. Our system was designed to monitor multiples users. 12 persons participated in experiment and each one performed 24 different movements. Our proposed algorithm was compared with other reported ones. Our method produced the excellent results having a sensitivity of 96.4 % and a specificity of 100 % whereas other methods had a sensitivity range between 87.5 % and 94.8 % and a specificity range between 63.5 % and 83.3 %.

3축 가속도 센서를 이용한 낙상 검출 시스템 구현 (Implementation of Falls Detection System Using 3-axial Accelerometer Sensor)

  • 전아영;유주연;박근철;전계록
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1564-1572
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    • 2010
  • 본 연구에서는 3축 가속도 신호를 이용하여 낙상과 낙상 방향을 검출하는 시스템을 구현하였다. 가속도 신호는 3축 가속도 센서로부터 획득하였으며, 획득된 신호를 USB 인터페이스를 통하여 PC에 전달하였다. PC에 전송된 신호를 제안한 알고리즘을 사용하여 낙상을 검출하였으며, 퍼지 분류기를 사용하여 낙상의 방향을 분류하였다. 실험을 위하여 실험대상군 6명 선정하였으며, 가슴에 가속도계를 부착한 후 실험을 수행하였다. 실험대상자는 5초 동안 정상 보행을 한 후 4 가지 방향(전 후 좌 우)으로 낙상이 발생하도록 하였으며, 낙상에 소요되는 시간은 최소 2초로 설정하였다. 본 연구에서 제안된 알고리즘을 이용하여 낙상을 검출하였으며 낙상 발생 후 1초부터 데이터를 분석하고 퍼지 분류기를 이용하여 낙상방향을 분류하였다. 낙상 검출율은 평균 94.79%이었다. 낙상 방향에 따른 분류율은 front_fall은 95.83%, back_fall은 100%, left_fall 은 87.5%, right_fall은 95.83%이었다.

딥러닝을 이용한 조선소에서 쓰러진 작업자의 검출에 관한 연구 (A Study on the Detection of Fallen Workers in Shipyard Using Deep Learning)

  • 박경민;김선덕;배철오
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.601-605
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    • 2020
  • 선박은 크고, 복잡한 구조로 되어 있기 때문에 다른 작업자의 위치를 알아내기 어려우며, 특히 작업자가 쓰러진 경우에는 발견하기가 쉽지 않아 신속한 대처가 어렵다. 그리하여, 신체에 디바이스를 부착하는 방법이나 카메라를 이용하여 쓰러짐을 검출하기 위한 연구가 진행되고 있다. 기존의 영상기반 쓰러짐 검출은 사람의 신체부위를 검출하여 쓰러짐을 판단하였으나, 조선소에서는 다양한 복장과 자세로 작업으로 인해 검출하기가 어렵다. 본 논문에서는 쓰러짐 영역 전체를 추출하여 딥러닝 학습으로 선박 작업자의 쓰러짐을 이미지 기반으로 검출하였다. 학습에 필요한 데이터는 조선소의 건조중인 선박에서 쓰러진 모습을 연출하여 획득하였으며, 이미지를 좌우대칭, 크기조절, 회전하여 학습 데이터의 수를 증가하였다. 성능평가는 정밀도, 재현율, 정확도 그리고 오차율로 평가하였으며, 데이터의 수가 많을수록 정밀도가 향상되었다. 다양한 데이터를 보강하면 카메라를 이용한 쓰러짐 검출 모델의 실효성이 향상됨으로서 안전 분야에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

게이트 레벨 천이고장을 이용한 BiCMOS 회로의 Stuck-Open 고장 검출 (Detection of Stuck-Open Faults in BiCMOS Circuits using Gate Level Transition Faults)

  • 신재흥;임인칠
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권12호
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    • pp.198-208
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    • 1995
  • BiCMOS circuit consist of CMOS part which constructs logic function, and bipolar part which drives output load. Test to detect stuck-open faults in BiCMOS circuit is important, since these faults do sequential behavior and are represented as transition faults. In this paper, proposes a method for efficiently detecting transistor stuck-open faults in BiCMOS circuit by transforming them into slow-to=rise transition and slow-to-fall transition. In proposed method, BiCMOS circuit is transformed into equivalent gate-level circuit by dividing it into pull-up part which make output 1, and pull-down part which make output 0. Stuck-open faults in transistor are modelled as transition fault in input line of gate level circuit which is transformed from given circuit. Faults are detceted by using pull-up part gate level circuit when expected value is '01', or using pull-down part gate level circuit when expected value is '10'. By this method, transistor stuck-open faults in BiCMOS circuit are easily detected using conventional gate level test generation algorithm for transition fault.

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18관절 2족보행 로봇의 안정한 모션제어에 관한연구 (A Study on Stable Motion Control of Biped Robot with 18 Joints)

  • 박문열;;원종범;박성준;김용길
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.35-41
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    • 2014
  • This paper describes the obstacle avoidance architecture to walk safely around in factory and home environment, and presents methods for path planning and obstacle avoidance for the humanoid robot. Solving the problem of obstacle avoidance for a humanoid robot in an unstructured environment is a big challenge, because the robot can easily lose its stability or fall down if it hits or steps on an obstacle. We briefly overview the general software architecture composed of perception, short and long term memory, behavior control, and motion control, and emphasize on our methods for obstacle detection by plane extraction, occupancy grid mapping, and path planning. A main technological target is to autonomously explore and wander around in home environments as well as to communicate with humans.

Overload Detection and Control for Switching Systems using Fuzzy Rules

  • Rhee, Chung-Hoon;Rhee, Byung-Ho;Cho, Sung-Ho
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • 제17권4E호
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    • pp.28-34
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    • 1998
  • In most switching system, the processing unit is designed to work efficiently even at relatively high loads, but when the offered traffic exceeds a particular level, the rate of completed calls can fall drastically. A single call handled by the switching system consists of a sequence of events or messages that has to be processed by the control unit. The control unit is not only incapable of handling all of the offered calls, but also its call handling capability can drop as the offered load increases. The real time available for call processing is a critical resource that requires careful management. Therefore, the overloading of this resource must be detected by a subscriber in the from of a dial tone delay or an uncompleted call which is either blocked or mishandled. The subscriber may respond by either dialing prematurely or by re-attempting a call. This action can further escalate the processors load, which is spent for uncompleted calls. Unless a proper control is used, the switching system can finally break down. In this paper, we paper, we propose a fuzzy overload detection and control method for switching systems, which can by generating fuzzy rules via fuzzy aggregation networks. Simulation results involving a switching system is given.

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