Дубко, Андрій ГригоровичСтепаненко, Ніна Олександрівна2026-02-192026-02-192025Степаненко, Н. О. Система відстеження рухів кисті людини під час реабілітації : магістерська дис. : 163 Біомедична інженерія / Степаненко Ніна Олександрівна. - Київ, 2025. - 93 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/78900Робота присвячена розробленню програмної системи для цифрового моніторингу рухів кисті на основі глибинного сенсора Kinect та алгоритмів комп’ютерного зору. Актуальність теми зумовлена потребою у точних, доступних та відтворюваних засобах контролю моторики верхньої кінцівки у пацієнтів після інсультів, черепно-мозкових травм та ортопедичних втручань. Існуючі клінічні методи оцінювання часто обмежені суб’єктивністю, тоді як лабораторні маркерні системи є дорогими та малопридатними для широкої реабілітаційної практики. Розвиток markerless-технологій відкриває можливість створення ефективних систем кількісного аналізу рухів у реальних умовах, що обґрунтовує значущість проведеного дослідження. Робота виконана у межах плану науково-дослідних робіт кафедри біомедичної інженерії НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», спрямованих на створення інтелектуальних технологій медичної реабілітації. Метою дисертації є створення концепції та програмної реалізації системи цифрового моніторингу рухів кисті, що забезпечує реєстрацію 3D-координат та автоматичний розрахунок кінематичних показників на основі даних Kinect і MediaPipe Hands. Для досягнення мети визначено та вирішено такі задачі: аналіз сучасних технологій відстеження рухів; дослідження будови та характеристик Kinect 1.0/2.0; розроблення архітектури системи; формування метрик моторики; реалізація алгоритмів фільтрації та аналітичної обробки; оцінювання точності алгоритму лендмаркінгу; побудова концепції впровадження системи у вигляді перспективного медичного виробу. Об’єкт дослідження — рухи кисті людини у процесі реабілітації. Предмет дослідження — методи та технічні засоби реєстрації, обробки та аналізу рухів кисті на основі глибинного сенсора та алгоритмів комп’ютерного зору. Методи дослідження включають аналітичний огляд літератури; програмну реалізацію алгоритмів у Python; застосування MediaPipe Hands та OpenCV; математичні методи аналізу кінематичних параметрів; експериментальне оцінювання точності за показниками MAE, RMSE, кутових похибок та стабільності сигналу; структурно-функціональний аналіз вимог до медичних виробів. Наукова новизна полягає у формуванні архітектури markerless-системи відстеження рухів кисті з автоматизованим розрахунком кінематичних метрик, удосконаленні методики валідації точності лендмаркінгу та структуризації вимог до функціональних характеристик перспективної реабілітаційної системи. Практичне значення результатів полягає у розробленні програмної реалізації системи моніторингу рухів кисті, що забезпечує реєстрацію 21 ключової точки кисті, обчислення реабілітаційних показників, збереження даних та побудову візуалізацій динаміки відновлення. Результати можуть бути використані у клінічних та домашніх програмах реабілітації. Апробація результатів здійснена на наукових конференціях та семінарах. Публікації. Основні результати дисертації опубліковані у трьох наукових працях: 1. Stepanenko N., Dubko A. International Science Journal of Engineering & Agriculture, 2025. 2. Степаненко Н.О., Дубко А.Г. Матеріали конференції «МЦНД», 2025. 3. Степаненко Н., Дубко А. Біомедична інженерія і технологія, 2025.93 с.ukреабілітація кистікомп’ютерний зірглибинна камера KinectMediaPipe Handsкінематичний аналізmarkerless відстеження рухівцифрова реабілітаціямедичний вирібстартап-проєктhand rehabilitationcomputer visionKinect depth cameraMediaPipe Handskinematic analysismarkerless motion trackingdigital rehabilitationmedical devicestartup conceptMaster Thesis004.93.1:615.8