EN
TR
EMG SİNYALLERİ İLE DERİN ÖĞRENME YÖNTEMLERİNİ KULLANARAK EL/PARMAK HAREKETİ TANIMA
Öz
Elektromiyografi (EMG) sinyalleri ile el/parmak hareketi tanıma sistemleri, insan – bilgisayara etkileşimi, sanal gerçeklik ve protezler gibi alanlarda önemli bir yere sahiptir. Son yıllarda, EMG sinyalleri ile el/parmak hareketi tanıma için çeşitli derin öğrenme yöntemleri geliştirilmiştir. Bu çalışmada, NinaPRO DB1 veri setinden alınan 10 kanallı EMG cihazı ile 10 farklı kişiden beş parmak hareketini içeren biyoelektrik sinyaller kullanılmıştır. Veriler 500 ms uzunluğunda pencerelere bölünerek %70 oranında kayan pencere yöntemi kullanılmıştır. El/parmak sınıflandırma için Evrişimli Sinir Ağları (CNN) ve Uzun Kısa Dönem Hafıza (LSTM) derin öğrenme yöntemleri kullanılmıştır. Geliştirilen modellerin performansını değerlendirmek için Doğruluk, Kesinlik, Duyarlılık ve F-skor istatistiksel parametreleri kullanılmıştır. Geliştirilen CNN ve LSTM ile modeller 40 defa tekrar edilerek istatistiksel parametreler elde edilmiştir. Sonuç olarak CNN model ile geliştirilen sistemde; doğruluk %100, Kesinlik %100, Duyarlılık %100 ve F-skor %100 en iyi sınıflandırma değerleri ile üstün performansa sahip olduğunu göstermiştir. LSTM modeli ile de doğruluk %99, Kesinlik %98, Duyarlılık %98 ve F-skor %98 sınıflandırma metrikleri elde edilmiştir. Bu çalışmada sunulan derin öğrenme modeli, EMG sinyalleri ile el/parmak hareketi tanıma veya sınıflandırmada güçlü potansiyel ve etkinliğini açıklamaktadır.
Anahtar Kelimeler
References
- Abdelaziz, M. H., Mohamed, W. A., & Selmy, A. S. (2024). Hand Gesture Recognition Based on Electromyography Signals and Deep Learning Techniques. Journal of Advances in Information Technology, 15(2), 255–263. https://doi.org/10.12720/jait.15.2.255-263
- Atzori, M., Gijsberts, A., Castellini, C., Caputo, B., Hager, A. G. M., Elsig, S., Giatsidis, G., Bassetto, F., & Müller, H. (2014). Electromyography data for non-invasive naturally-controlled robotic hand prostheses. Scientific Data, 1, 1–13. https://doi.org/10.1038/sdata.2014.53
- Bargellesi, N., Carletti, M., Cenedese, A., Susto, G. A., & Terzi, M. (2019). A Random Forest-based Approach for Hand Gesture Recognition with Wireless Wearable Motion Capture Sensors. IFAC-PapersOnLine, 52(11), 128–133. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.09.129
- Barona López, L. I., Ferri, F. M., Zea, J., Valdivieso Caraguay, Á. L., & Benalcázar, M. E. (2024). CNN-LSTM and post-processing for EMG-based hand gesture recognition. Intelligent Systems with Applications, 22(February), 200352. https://doi.org/10.1016/j.iswa.2024.200352
- Benalcázar, M. E., Caraguay, Á. L. V., & López, L. I. B. (2020). A user-specific hand gesture recognition model based on feed-forward neural networks, emgs, and correction of sensor orientation. Applied Sciences (Switzerland), 10(23), 1–21. https://doi.org/10.3390/app10238604
- Benalcazar, M. E., Motoche, C., Zea, J. A., Jaramillo, A. G., Anchundia, C. E., Zambrano, P., Segura, M., Benalcazar Palacios, F., & Perez, M. (2018). Real-time hand gesture recognition using the Myo armband and muscle activity detection. 2017 IEEE 2nd Ecuador Technical Chapters Meeting, ETCM 2017, 2017-Janua, 1–6. https://doi.org/10.1109/ETCM.2017.8247458
- Chen, X., Li, Y., Hu, R., Zhang, X., & Chen, X. (2021). Hand Gesture Recognition based on Surface Electromyography using Convolutional Neural Network with Transfer Learning Method. IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 25(4), 1292–1304. https://doi.org/10.1109/JBHI.2020.3009383
- Chen, Y., Wang, H., Zhang, D., Zhang, L., & Tao, L. (2023). Multi-feature fusion learning for Alzheimer’s disease prediction using EEG signals in resting state. Frontiers in Neuroscience, 17. https://doi.org/10.3389/fnins.2023.1272834
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Circuits and Systems
Journal Section
Research Article
Authors
Publication Date
March 3, 2025
Submission Date
August 13, 2024
Acceptance Date
October 22, 2024
Published in Issue
Year 2025 Volume: 28 Number: 1
APA
Gürsoy, M. İ. (2025). EMG SİNYALLERİ İLE DERİN ÖĞRENME YÖNTEMLERİNİ KULLANARAK EL/PARMAK HAREKETİ TANIMA. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(1), 179-188. https://doi.org/10.17780/ksujes.1532693
Cited By
Epileptik Nöbet Tespitinde Derin Öğrenme Yaklaşımlarının ve Dalgacık Dönüşümlerinin Rolü
International Journal of Pure and Applied Sciences
https://doi.org/10.29132/ijpas.1748452