基于機器視覺的認知康復機器人系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2021-10-17 15:30
隨著中國社會老齡化加劇,有康復需求的人群大量增加。本課題利用機器視覺等人工智能技術,針對輕度認知障礙(Mild Cognitive Impairment,MCI)進行輔助康復。輕度認知障礙是一種認知障礙癥候群,已證明可以通過人為干預的方式進行一定程度的延緩和康復。但由于相關醫(yī)療資源的匱乏以及分布不均,患者的康復過程往往不及時不到位,缺乏持續(xù)性和有效性。針對此,本課題設計了一套基于機器視覺的輔助認知康復機器人系統(tǒng),用以提高MCI等疾病的康復效率。首先,基于韋氏成人智力量表(Wechsler Adult Intelligence Scale,WAIS),確定輕度認知障礙康復中所針對的認知能力,并且選用積木拼圖康復策略作為主要康復方式,根據(jù)其過程進行輔助,初步設計了“一對多”的輔助康復模式。其次,針對系統(tǒng)中所用到的視覺部分,完成了目標檢測、圖像匹配以及參數(shù)提取等任務。利用傅里葉描述算子將圖像信息從時域轉(zhuǎn)化到頻域,并通過比對參考對象和待測對象的描述算子,完成目標檢測。之后提出了模長位移算法,利用圖像的復數(shù)域信息,在不需考慮圖像邊緣起始點的情況下,轉(zhuǎn)動目標圖形復數(shù)域中的所有模長分量來模擬旋轉(zhuǎn)變換...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
積木設計測試Fig1.1Blockdesigntest
3圖 1.2 健康人和阿爾茲海默癥患者的腦電波圖Electroencephalogram of the brain in healthy people and patients withAldisease
圖 1.3 大腦的退化和康復Fig 1.3 Degeneration and rehabilitation of brain(2)機器視覺國外研究現(xiàn)狀在人類通過感官獲取環(huán)境信息的過程中,80%是通過視覺,因此可知視覺是人智能不可或缺的一部分,其主要目的,是通過硬件和軟件算法的結(jié)合,實現(xiàn)包目標識別和圖像匹配等任務。針對目標識別,20 世紀 80 年代,傳感器信息融合法被提出。但該方法在復雜的光、電干擾環(huán)境中,目標識別精度、抗干擾能力工作可靠性都會降低[18]。隨后,一種基于模型(Model Based, MB)的方法被提,該方法提取了目標的特征,并用這些數(shù)據(jù)對目標的特征進行預測。然而,在方法的使用過程中,很難得到目標的精確幾何模型[19]。之后,學者們采用基于傳感器信息融合的方法進行目標識別[20]。近年來,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(Artificialeural Network, ANN)與專家系統(tǒng)相結(jié)合的方法被用目標識別,并完成相應的特提取[21]。隨著視覺算法逐漸成熟,2005 年,Riesenhuber 和 Poggio 提出了層次[22]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]認知干預對輕度認知功能障礙患者認知能力的影響[J]. 薛慧萍,侯蘋,薛玲玲,孫凱旋,吳琳鳳,薛謹,劉永兵. 中國老年學雜志. 2019(01)
[2]面向多尺度坦克裝甲車輛目標檢測的改進Faster R-CNN算法[J]. 王全東,常天慶,張雷,戴文君. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2018(12)
[3]康復輔助機器人及其物理人機交互方法[J]. 彭亮,侯增廣,王晨,羅林聰,王衛(wèi)群. 自動化學報. 2018(11)
[4]機器人工作空間求解的蒙特卡洛法改進和體積求取[J]. 徐振邦,趙智遠,賀帥,何俊培,吳清文. 光學精密工程. 2018(11)
[5]上肢康復機器人輔助訓練對腦卒中偏癱患者上肢運動功能的影響[J]. 孫長城,王春方,丁曉晶,郭丹,韓雪敏,杜金剛. 中國康復醫(yī)學雜志. 2018(10)
[6]腦卒中患者空間注意障礙的認知康復研究進展[J]. 楊青,吳毅. 中華物理醫(yī)學與康復雜志. 2018 (08)
[7]移動互聯(lián)網(wǎng)與機器人技術在腦卒中患者管理中的應用現(xiàn)狀[J]. 鄧娟,謝紅珍. 護理學報. 2018(14)
[8]基于多尺度支撐域描述子的多光譜圖像匹配算法[J]. 趙恩波,史澤林,劉云鵬. 計算機應用研究. 2019(09)
[9]基于情緒感知的機器人輔助主動康復訓練任務控制方法[J]. 徐國政,宋愛國,高翔,陳盛,徐寶國. 機器人. 2018(04)
[10]早期認知康復訓練在腦卒中患者神經(jīng)功能恢復訓練中的應用[J]. 王繼華. 河南醫(yī)學研究. 2018(03)
碩士論文
[1]六軸工業(yè)機器人的軌跡規(guī)劃與控制系統(tǒng)研究[D]. 宋金華.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]上下料機械手的運動學及動力學分析與仿真[D]. 邢婷婷.青島科技大學 2012
[3]冗余七自由度串并聯(lián)擬人手臂的設計研究[D]. 李洪波.河北工業(yè)大學 2003
本文編號:3441993
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
積木設計測試Fig1.1Blockdesigntest
3圖 1.2 健康人和阿爾茲海默癥患者的腦電波圖Electroencephalogram of the brain in healthy people and patients withAldisease
圖 1.3 大腦的退化和康復Fig 1.3 Degeneration and rehabilitation of brain(2)機器視覺國外研究現(xiàn)狀在人類通過感官獲取環(huán)境信息的過程中,80%是通過視覺,因此可知視覺是人智能不可或缺的一部分,其主要目的,是通過硬件和軟件算法的結(jié)合,實現(xiàn)包目標識別和圖像匹配等任務。針對目標識別,20 世紀 80 年代,傳感器信息融合法被提出。但該方法在復雜的光、電干擾環(huán)境中,目標識別精度、抗干擾能力工作可靠性都會降低[18]。隨后,一種基于模型(Model Based, MB)的方法被提,該方法提取了目標的特征,并用這些數(shù)據(jù)對目標的特征進行預測。然而,在方法的使用過程中,很難得到目標的精確幾何模型[19]。之后,學者們采用基于傳感器信息融合的方法進行目標識別[20]。近年來,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(Artificialeural Network, ANN)與專家系統(tǒng)相結(jié)合的方法被用目標識別,并完成相應的特提取[21]。隨著視覺算法逐漸成熟,2005 年,Riesenhuber 和 Poggio 提出了層次[22]
【參考文獻】:
期刊論文
[1]認知干預對輕度認知功能障礙患者認知能力的影響[J]. 薛慧萍,侯蘋,薛玲玲,孫凱旋,吳琳鳳,薛謹,劉永兵. 中國老年學雜志. 2019(01)
[2]面向多尺度坦克裝甲車輛目標檢測的改進Faster R-CNN算法[J]. 王全東,常天慶,張雷,戴文君. 計算機輔助設計與圖形學學報. 2018(12)
[3]康復輔助機器人及其物理人機交互方法[J]. 彭亮,侯增廣,王晨,羅林聰,王衛(wèi)群. 自動化學報. 2018(11)
[4]機器人工作空間求解的蒙特卡洛法改進和體積求取[J]. 徐振邦,趙智遠,賀帥,何俊培,吳清文. 光學精密工程. 2018(11)
[5]上肢康復機器人輔助訓練對腦卒中偏癱患者上肢運動功能的影響[J]. 孫長城,王春方,丁曉晶,郭丹,韓雪敏,杜金剛. 中國康復醫(yī)學雜志. 2018(10)
[6]腦卒中患者空間注意障礙的認知康復研究進展[J]. 楊青,吳毅. 中華物理醫(yī)學與康復雜志. 2018 (08)
[7]移動互聯(lián)網(wǎng)與機器人技術在腦卒中患者管理中的應用現(xiàn)狀[J]. 鄧娟,謝紅珍. 護理學報. 2018(14)
[8]基于多尺度支撐域描述子的多光譜圖像匹配算法[J]. 趙恩波,史澤林,劉云鵬. 計算機應用研究. 2019(09)
[9]基于情緒感知的機器人輔助主動康復訓練任務控制方法[J]. 徐國政,宋愛國,高翔,陳盛,徐寶國. 機器人. 2018(04)
[10]早期認知康復訓練在腦卒中患者神經(jīng)功能恢復訓練中的應用[J]. 王繼華. 河南醫(yī)學研究. 2018(03)
碩士論文
[1]六軸工業(yè)機器人的軌跡規(guī)劃與控制系統(tǒng)研究[D]. 宋金華.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]上下料機械手的運動學及動力學分析與仿真[D]. 邢婷婷.青島科技大學 2012
[3]冗余七自由度串并聯(lián)擬人手臂的設計研究[D]. 李洪波.河北工業(yè)大學 2003
本文編號:3441993
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