보행·하지 관절각 기반 디지털 진단 보조 및 오차 보정 연구

Digital Diagnosis Support from Gait and Lower-Limb Joint Angles with Error Correction Research

연구 내용

모노큘러 보행 분석의 추정 오차를 LSTM으로 보정하여 운동 지표를 안정화하고 디지털 진단 모델에 연계하는 연구

비용 부담이 낮은 카메라 기반 보행 분석에서 관절 위치·각도 추정 과정의 오류를 줄이기 위해 시계열 보정 모델을 적용합니다. Vicon 모션 캡처를 기준값으로 사용해 LSTM이 카메라 기반 관절각 추정치를 정정하도록 학습하고, 저비용 센싱 장치에서도 고비용 계측과 유사한 수준의 관절각 신뢰도를 확보하는 것을 목표로 합니다. 산출된 관절각 및 발 궤적을 걸음 수, 보행거리, 보행속도 지표로 변환하고, 이러한 정량 신호를 파킨슨병 가상화 모델 구축과 같은 디지털 진단 보조 흐름에 연계할 수 있도록 데이터 기반 구조를 설계합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 MediaPipe-Pose 기반 2D 골격을 휴머노이드 모델로 재구성하고 관절각 및 발 궤적을 산출하여 보행 지표를 도출하는 시스템을 구성했습니다. 이후에는 카메라 관측에서 발생하는 관절각 추정 오류를 Vicon 정답 데이터로 보정하는 데이터 기반 학습 절차를 도입하여 정확도 향상 가능성을 검증했습니다. 최근에는 보정된 운동 지표를 파킨슨병 환자 가상화 모델 구축의 입력 신호로 활용하기 위한 디지털 진단 연계 방향을 설정하고, 시뮬레이션 모델과 관측 신호의 정합성을 고려한 연구로 진행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

하지 운동 지표 정량화
저비용 카메라 보행 스크리닝
운동 신호 기반 디지털 진단 보조
파킨슨병 가상화 입력 데이터
실내 환경 걸음수 자동 산출
보행속도 추정 자동화
모션 캡처 대체 관절각 추정
재활 진행도 정량 모니터링
보행 이상 감지 전처리
임상 의사결정 지원 데이터 정합