Bilgisayarla görme ve giyilebilir çoklu sensör sistemi ile yürüyüş analizi
Gait analysis with computer vision and wearable multiple sensor system
Yazar: HÜSEYİN ÖZTÜRKSOY
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ÖZEK
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Ayakkabı tabanı = Sole ; Bilgisayarla görme = Computer vision ; Sensörler = Sensors ; Sıkıştırma yöntemi = Compression method ; Yürüme analizi = Gait analysis

Özet:
Bu projede, Fizik Tedavi Rehabilitasyon (FTR) alanında, hastalıkların tedavisi
için, hastaların yapması gereken egzersizlerin, uzaktan kontrolü, takibi, gerekli olduğu
taktirde uzaktan yönlendirilmesi ve daha ileri düzeyde çalışmalar için bir veri toplama 
sistem tasarımı vasıtasıyla mevcut sistemlere göre üstünlükleri bulunacak, özellikle
yürüyüş bozukluklarını tespiti ile rahatsızlıkların tespitine yönelik çalışmalara imkan
sağlayabilecek bir sistem tasarımı gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu tez çalışması
kapsamında, hem ayak tabanı haritası çıkarma, hem de yürüyüş esnasında gövde ve
uzuvların duruşunu eşzamanlı olarak analiz etmeye yarayan, taşınabilir özellikte, 
gerçeklenen uzman ihtiyaçlarını karşılayan düzeyde bir donanım ve elde edilen verilerin
işlenebileceği bir yazılım ortamının oluşturulmasına yönelik araştırma çalışmaları
yürütülmüştür. Yapılan literatür çalışması neticesinde, mevcut ticari sistemlerin bilimsel
araştırmalara olanak sağlayan veri sağlamaması nedeniyle verilerin toplanabilmesini
sağlayacak cihazlar üzerinde geliştirmeye ihtiyaç duyulmaktadır. Mevcut bilimsel
araştırmalarda, görsel sistemlerin sadece gövde ve duruş analizine odaklı olduğu ve ayak
tabanında oluşan değişimleri ölçmekten uzak olduğu görülmüştür. Giyilebilir sensörlerin 
veya ayakkabı tabanına monte edilen zemin sensörlerinin ise gövde duruşu hakkında bilgi
sağlama konusunda eksiklikler içerdiği görülmüştür. Mevcut literatürde yürüyüş analizi
için gerçekleştirilen çalışmalarda ise çözüm odaklı bir analiz yapan sistemin varlığı
konusunda eksikler olduğu görülmüştür. Bu tez çalışmasında, yürüyüş esnasında ayağın
konumunu, duruşunu ve ayaktabanı üzerine uygulanan kuvvetlerin tespitini
gerçekleştirebilen, bu sayede yürüyüş bozuklukları gibi rahatsızlıkların tespitini
gerçekleştirebilecek verileri işleyebilen, elde edilen verilerin analizlerini gerçekleştirebilen, bir tasarım ve uygulama gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In this project, which was developed for Physical Therapy and Rehabilitation (FTR) 
applications, it is aimed to remote control, follow up and, if necessary, to direct the 
exercises that patients need to do for the treatment of diseases. At the same time, data 
collection for further studies and especially the detection of gait disorders are among the 
aims of this project.
Within the scope of this thesis, a hardware has been developed for both mapping 
the sole of the foot and simultaneous analysis of the posture of the trunk and limbs during 
walking. Moreover, research studies were carried out to create a software in which the 
obtained data can be processed.
As a result of the literature study, there is a need to develop devices that will enable 
data to be collected, since the existing commercial systems do not provide sufficient data 
for scientific research. In current scientific research, it has been seen that visual systems 
focus only on trunk and posture analysis and are far from measuring changes in the sole of 
the foot. It has been observed that wearable sensors or floor sensors mounted on the sole 
of shoes have deficiencies in providing information about body posture. In the current 
literature, it has been observed that there are deficiencies in the existence of a solutionoriented analysis system in the studies carried out for gait analysis.
In this thesis, a design has been developed that enables the determination of the 
position, stance of the foot and the forces applied on the sole of the foot during walking. 
Thus, a design and application has been carried out that enables the detection of disorders 
such as gait disorders and analyzes the obtained data.