Алгоритмічне та програмне забезпечення для автоматизованого аналізу частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorЛіщук, Катерина Ігорівна
dc.contributor.authorОнофрійчук, Анна Вікторівна
dc.date.accessioned2024-03-07T14:37:11Z
dc.date.available2024-03-07T14:37:11Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractРозмір пояснювальної записки – 142 аркушів, містить 23 ілюстрації, 18 таблиць, 3 додатки, 20 посилань на джерела. Актуальність теми. У роботі розглянуто проблему використання обробки відеозапису обличчя для автоматизованого аналізу частоти серцевих скорочень у медичній діагностиці та дослідженнях, показано основні особливості існуючих розв'язань проблеми, їх переваги та недоліки. Виявлено потребу в розробці та вдосконаленні алгоритмів та програмного забезпечення для ефективного вимірювання частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя. Мета дослідження. Основною метою є розробка алгоритмічного та програмного забезпечення для аналізу частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя з метою підвищення точності та швидкості аналізу. Об’єкт дослідження: алгоритмічні та програмні рішення для аналізу частоти серцевих скорочень на основі відеозапису обличчя. Предмет дослідження: методи, моделі, інструменти для представлення і перетворення знань щодо програмного забезпечення для аналізу частоти серцевих скорочень на основі відеозапису обличчя. Для реалізації поставленої мети сформульовані наступні завдання: − провести огляд існуючих методів аналізу частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя та визначити їхні переваги та недоліки; − визначити оптимальні методи обробки відео, такі як відслідковування обличчя, витягування ключових точок та інші, з урахуванням їхньої ефективності та швидкодії; − розробити комбінаційний алгоритм, який інтегрує вибрані методи обробки відео, алгоритми розпізнавання обличчя та точний розрахунок частоти пульсу; − реалізувати програмне забезпечення на основі розробленого алгоритму; − провести валідацію та тестування розробленого програмного забезпечення з використанням відеозаписів різних умов. Наукова новизна результатів магістерської дисертації полягає в тому, що набуло подальшого розвитку використання існуючих методів та алгоритмів обробки відеозапису обличчя, точного обчислення частоти пульсу та ефективного пристосування до різних умов для аналізу частоти серцевих скорочень. Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що розроблене програмного забезпечення для аналізу частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя може бути використане в медичній діагностиці, фітнесі, психофізіологічних дослідженнях та технологіях носимих пристроїв, надаючи ефективний та неінвазивний метод вимірювання пульсу для моніторингу здоров'я та активності. Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась на кафедрі інформатики та програмної інженерії Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського". Апробація. Наукові положення дисертації пройшли апробацію на V міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених та студентів «Інженерія програмного забезпечення і передові інформаційні технології (SoftTech-2023)» присвяченої 125-й річниці КПІ ім. Ігоря Сікорського. Публікації. Наукові положення дисертації опубліковані в: 1) Онофрійчук А.В., Алгоритмічне та програмне забезпечення для автоматизованого аналізу частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя/ А.В, Онофрійчук, К.І.Ліщук // Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції молодих вчених та студентів «Інженерія програмного забезпечення і передові інформаційні технології (SoftTech-2023)» – м. Київ: НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», 19-21 грудня 2023 р.
dc.description.abstractotherExplanatory note size – 142 pages, contains 23 illustrations, 18 tables, 3 applications, 20 references. Topicality. The paper examines the problem of using face video processing for automated heart rate analysis in medical diagnostics and research, shows the main features of existing solutions to the problem, their advantages and disadvantages. The need for development and improvement of algorithms and software for effective measurement of heart rate based on facial video processing has been identified. The aim of the study. The main target is to develop algorithmic and software for heart rate analysis based on facial video processing in order to improve the accuracy and speed of the analysis. The object of research: algorithmic and software solutions for heart rate analysis based on facial video recording. The subject of research: methods, models, tools for representing and transforming knowledge about face video heart rate analysis software. To achieve this goal, the following tasks were formulated: − review existing heart rate analysis methods based on face video processing and identify their advantages and disadvantages; − determine optimal methods of video processing, such as face tracking, extraction of key points, and others, taking into account their efficiency and speed; − develop a combinational algorithm that integrates selected video processing methods, face recognition algorithms and accurate heart rate calculation; − implement software based on the developed algorithm; − conduct validation and testing of the developed software using video recordings of various conditions. The scientific novelty of the results of the master's dissertation is an innovative approach to heart rate analysis based on face video processing is proposed, which is determined by the use of a combinational algorithm, which includes the optimal synergy of the best existing video processing methods and algorithms, accurate heart rate calculation, and effective adaptation to various conditions. The result was achieved by developing the appropriate software. The practical value of the obtained results is developed heart rate analysis software based on face video processing can be used in medical diagnosis, fitness, psychophysiological research and wearable technology, providing an effective and non-invasive heart rate measurement method for health and activity monitoring. Relationship with working with scientific programs, plans, topics. Work was performed at the Department of Informatics and Software Engineering of the National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute». Approbation. The scientific provisions of the dissertation were tested at the Fifth International Scientific and Practical Conference of Young Scientists and Students "Software Engineering and Advanced Information Technologies (SoftTech-2023)" dedicated to the 125th anniversary of Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute. Publications. The scientific provisions of the dissertation were published in: Onofriichuk A.V., Algorithmic and software for automated heart rate analysis based on face video processing / A.V. Onofriichuk, K.I. Lishchuk // Proceedings of the Fifth International Scientific and Practical Conference of Young Scientists and Students "Software Engineering and Advanced Information Technologies (SoftTech-2023)". - Kyiv: NTUU “KPI them. Igor Sikorsky”, December 19-21, 2023.
dc.format.extent142 с.
dc.identifier.citationОнофрійчук, А. В. Алгоритмічне та програмне забезпечення для автоматизованого аналізу частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя : магістерська дис. : 121 Інженерія програмного забезпечення / Онофрійчук Анна Вікторівна. - Київ, 2024. - 142 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/65326
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectпульс
dc.subjectсерцеві скорочення
dc.subjectспектральний аналіз
dc.subjectАГП
dc.subjectобробка
dc.subjectвідеозапис
dc.subjectpulse
dc.subjectheart rate
dc.subjectspectral analysis
dc.subjectAHE
dc.subjectprocessing
dc.subjectvideo recording
dc.subject.udc004.043
dc.titleАлгоритмічне та програмне забезпечення для автоматизованого аналізу частоти серцевих скорочень на основі обробки відеозапису обличчя
dc.title.alternativeAlgorithmic Approach and Software for Automated Heart Rate Analysis through Face Video Processing
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Onofriichuk_magistr.pdf
Розмір:
7.36 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ІПІ)
Магістерські роботи