Senior monitoring by using sensors network and optical metrology

par Basil Mohamed Nouri Al Mahdawi

Thèse de doctorat en Sciences pour l'Ingénieur

Sous la direction de Tijani Gharbi et de Réda Yahiaoui.

Le président du jury était El Hadj Dogheche.

Le jury était composé de Tijani Gharbi, Réda Yahiaoui, El Hadj Dogheche, Brahim Guizal, Dominique Barchiesi, Hatem Boulahdour.

Les rapporteurs étaient Brahim Guizal, Dominique Barchiesi.

  • Titre traduit

    Surveillance des personnes âgées en utilisant un réseau de capteurs associé à une métrologie optique


  • Résumé

    L’objectif du travail de cette thèse est la contribution au développement de nouvelles techniques dans le domaine dessystèmes de détection sans marqueur pour une utilisation dans trois domaines vitaux de la santé en utilisant des capteursinnovants et peu coûteux. Pour la réalisation de nos objectifs nous avons eu recours principalement à de l’électroniqueembarquées et du traitement du signal en utilisant le capteur Kinect. Des résultats encourageants ont été obtenus et sontprésentés tout au long de cette thèse. Dans la première partie de ce travail, nous présentons un nouveau système desurveillance visuelle sans marqueur en temps réel pour détecter et suivre les personnes âgées et surveiller leurs activitésdans leur environnement intérieur en utilisant un réseau de capteurs Kinect. Le système identifie également l’événementde chute des personnes âgées sous surveillance. Dans la deuxième partie nous utilisons également le capteur Kinectmais cette fois ci pour la détection sans marqueur des mouvements de la tête d’un patient lors d’un examen utilisant LaTomographie par Emission de Positons (CT/PET) du cerveau. Ce travail est basé sur la compensation de la dégradationde l’image TEP due aux mouvements de la tête du patient. Pour nos essais un cobaye dit « fantôme » a été réalisé,les résultats sur le fantôme sont prometteur ce qui a donné lieu à un test sur un vrai patient volontaire. Les résultatsfinaux montrent l’efficacité de ce nouveau système. La troisième partie du travail présente la mise en oeuvre d’un nouveausystème intelligent pour contrôler un fauteuil roulant électrique par des mouvements spéciaux de la tête toujours sansmarqueur. Un algorithme adapté est conçu pour détecter en continu les degrés des mouvements du visage en utilisant lecapteur Kinect. Fautes de fauteuil roulant électrique, le système a été testé sur un véhicule radio commandé.


  • Résumé

    The objective of the work of this thesis is the contribution in developing novel technical methods in the field of marker-lesssensing systems for use in three vital health areas by using new inexpensive sensors. Several scientific areas are involvedin achieving our objective such as; electronics and signal processing by using the Kinect sensor. Encouraging results wereachieved as presented throughout this thesis. In the first part of this work we present a new real-time marker-less visualsurveillance system for detecting and tracking seniors and monitoring their activities in the indoor environment by usingnetwork of Kinect sensors. The system also identifies the fall event with the elderly. In the second part, we present anew approach for a marker-less movement detection system for influential head movements in the brain Positron EmissionTomography imaging (CT/PET) by employing the Kinect sensor. This work addresses the compensation of the PET imagedegradation due to subject’s head movements. A developed particular phantom and volunteer studies were carried out.The experimental results show the effectiveness of this new system. The third part of the work presents the design andimplementation of a new smart system for controlling an electric wheelchair by special mark-less head movements. Anadaptable algorithm is designed to continuously detect the rotation degrees of the face pose using the Kinect sensor inreal-time that are interpreted as controlling signals through a hardware interface for the electric wheelchair actuators.

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Informations

  • Sous le titre : Senior monitoring by using sensors network and optical metrology
  • Détails : 1 vol. (204 p.)
  • Annexes : Bibliogr.p.159-187. Annexes
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