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Professur Digital- und Schaltungstechnik
AssiSt
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AssiSt: Assistierte Bewegungskontrolle in der Rehabilitation durch intelligente Sensortechnologie

Nachwuchsforschergruppe AssiSt


Ziel des Projektes

Unterstützung des Rehabilitationsprozesses nach Erkrankungen mit Hilfe von optischen Sensoren

Wer sind wir

Interdisziplinäres Team aus Ingenieurswissenschaftlern, Sportwissenschaftlern und Informatikern

Zeitraum

September 2015 - August 2018

An was forschen wir konkret

Im Projekt AssiSt steht die Wiederherstellung der körperlichen Fähigkeiten nach einer Erkrankung im Vordergrund. Da eine korrekte Ausführung der Trainingsübungen entscheidend für den Erfolg der Therapie ist, besteht das Ziel darin, die Qualität der ausgeführten Übung in den Phasen sicherzustellen, in denen der Therapeut den Patienten aufgrund mangelnder Ressourcen nicht betreuen kann. Den Kernpunkt stellt die Entwicklung eines innovativen Systems zur sensorüberwachten, feedbackgestützten Kontrolle von Bewegungen dar. Diese neue Form der Trainingskontrolle und -steuerung erfolgt über einen Sensorverbund aus einem Tiefen- und Infrarotsensor. Die Bewegungskorrektur wird auf jeden Patienten individuell und automatisch abgestimmt. Eine automatisierte Verlaufsdokumentation ermöglicht eine anschließende Beurteilung der Effizienz der Übungen. Zum Einsatz im Rehabilitationsumfeld wird die entstandene Lösung auf eine kompakte Hardware überführt und ein Schulungsprogramm für Therapeuten erstellt.
Das technische Assistenzsystem wird im folgenden Video vorgestellt.

Nachwuchsforscher

Dipl.-Ing. Julia Richter
  • Algorithmenentwicklung zur Personenerkennung, Pose Estimation und Action Recognition
  • Entwicklung von Methoden zum individuellen Anlernen des Systems auf den Patienten
  • Visualisierung und Datenbankprogrammierung
M.Sc. Lars Lehmann
  • Sensoransteuerung
  • Kamerakalibrierung
  • Datenfusion
M.Sc. Christian Wiede
  • Modellentwicklung zur Bewegungsbeschreibung
  • Bewegungserkennung
  • Ermittlung von Störgrößen
M.Sc. Martin Weigert
  • Auswahl und Spezifizierung der Trainingsübungen
  • Anpassung an individuelle Anforderungen des Patienten
  • Klinische Tests
M.Sc. Christiane Lösch
  • Bedarfsanalyse, Experten- und Patientenbefragung
  • Erstellung Schulungsprogramm für Therapeuten
  • Klinische Tests
M.Sc. Tom Uhlmann
  • Extraktion der Skelettdaten
  • Validierung mit Referenzsystem
  • Probandentests
Doreen Hansel
  • Projektverwaltung

Publikationen

Nr. Titel Autor(en) Jahr
1 An Approach for Skeleton Fitting in Long-Wavelength Infrared Images - First Results for a Robust Head Localisation using Probability Masks
In: Proceedings of the 13th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications - Volume 5: VISAPP, 27.01.2018-29.01.2018, Funchal, Madeira, Portugal, pp. 373-379
Prof. Hirtz, Gangolf
Wiede, Christian
Richter, Julia*
2018
2 Robust Remote Heart Rate Determination for E-Rehabilitation - A Method that Overcomes Motion and Intensity Artefacts
In: 13th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications, January 27-29, 2018, in Funchal, Madeira, Portugal. - Volume 4: VISAPP, pages 491-500
Prof. Hirtz, Gangolf
Richter, Julia
Wiede, Christian*
2018
3 Motion Evaluation by Means of Joint Filtering for Assisted Physical Therapy
In: IEEE 7th International Conference on Consumer Electronics - Berlin (ICCE-Berlin), 3.-6. Sep. 2017, Berlin, S. 107- 111
Richter, Julia*
Wiede, Christian
Lehmann, Lars
Prof. Hirtz, Gangolf
2017
4 An evaluation study of vital parameter determination with RGB cameras in the field of ambient assisted living
In: In: Current Directions in Biomedical Engineering. - De Gruyter. - 3. 2017, 2, S. 729 - 734
Prof. Hirtz, Gangolf
Wiede, Christian*
Richter, Julia
2017
5 Motion Error Classification For Assisted Physical Therapy - A Novel Approach Using Incremental Dynamic Time Warping and Normalised Hierarchical Skeleton Joint Data
In: Proceedings of the 6th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods - Volume 1: ICPRAM, 24.02.2017-26.02.2017, Porto, Portugal, pp. 281-288
Richter, Julia*
Wiede, Christian
Prof. Hirtz, Gangolf
2017
6 Skin Temperature Measurement Based on Human Skeleton Extraction and Infrared Thermography - An Application of Sensor Fusion Methods in the Field of Physical Training
In: Proceedings of the 12th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications - Volume 6: VISAPP, 27.02.2017-01.03.2017, Porto, Portugal, pp. 59-66
Prof. Hirtz, Gangolf
Kaden, Sascha
Wiede, Christian
Richter, Julia*
2017
7 Assisted Motion Control in Therapy Environments Using Smart Sensor Technology: Challenges and Opportunities
In: Ambient Assisted Living, 9. AAL-Kongress, Frankfurt/M, Germany, April 20 - 21, 2016. - Cham, Schweiz : Springer International Publishing, 2017, S. 119 - 132. - Advanced Technologies and Societal Change
Richter, Julia*
Wiede, Christian
Apitzsch, André
Prof. Hirtz, Gangolf
2017
8 Activity Recognition for Elderly Care by Evaluating Proximity to Objects and Human Skeleton Data
In: Pattern Recognition: Applications and Methods, 5th International Conference, ICPRAM 2016, Rome, Italy, February 24-26, 2016, Revised Selected Papers. - Cham, Schweiz : Springer International Publishing, 2017, S. 139 - 155. - Lecture Notes in Computer Science; 10163
Richter, Julia*
Wiede, Christian
Prof. Hirtz, Gangolf
2017
9 Remote Respiration Rate Determination in Video Data - Vital Parameter Extraction based on Optical Flow and Principal Component Analysis
In: VISAPP, VISIGRAPP, 27.02.2017-01.03.2017. - SCITEPRESS. - S. 326 -333, 2017. - {Proceedings of the 12th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications
Prof. Hirtz, Gangolf
Richter, Julia
Wiede, Christian*
2017
10 Signal Fusion Based on Intensity and Motion Variations for Remote Heart Rate Determination
In: 2016 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques (IST), 04.10.2016-06.10.2016, Chania, pp. 526 - 531
Wiede, Christian*
Richter, Julia
Prof. Hirtz, Gangolf
2016
11 Activity Recognition based on High-Level Reasoning - An Experimental Study Evaluating Proximity to Objects and Pose Information
In: 5th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods, 24.-26.02.2016, Rome, Italy, S. 415-422
Prof. Hirtz, Gangolf
Heß, Markus
Wiede, Christian
Richter, Julia*
2016
12 Remote Heart Rate Determination in RGB Data - An Investigation using Independent Component Analysis and Adaptive Filtering
In: 5th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods, 24-26.2.2016, Rom, 240-246
Prof. Hirtz, Gangolf
Apitzsch, André
Richter, Julia
Wiede, Christian*
2016

Pressemitteilungen

Mitteilungen der Universität

12.07.2018 MDR Sachsens Hochschulen hoffen auf Europa
12.07.2018 Chemnitz Fernsehen Freistaat investiert in Nachwuchsforschung
28.11.2017 Medtech Zwo Der digitale Co-Therapeut
09.11.2017 Deutsche Therapeuten Auskunft Der digitale Co-Therapeut
02.11.2017 Tag 24 Geniale Idee: Das haben Chemnitzer Studenten erfunden
01.11.2017 Medizin Aspekte Der digitale Co-Therapeut
01.11.2017 Blick Digitaler Therapeut zeigt, wie es geht
04.07.2016 AAL-Kongress Projektvorstellung auf dem Kongress "Zukunft Lebensräume 2016"

Kontakt

Portrait: Prof. Gangolf Hirtz
Prof. Gangolf Hirtz
Telefon:
+49 371 531-37378
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