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.
Electromyography(EMG) signals and hand/finger gesture recognition systems have an important place in fields such as human-computer interaction, virtual reality and prostheses. In recent years, various deep learning methods have been developed for hand/finger gesture recognition with EMG signals. In this study, bioelectric signals containing five finger gesture from 10 different people were used with a 10-channel EMG device obtained from the NinaPRO DB1 dataset. The data was divided into 500 ms long windows and the sliding window method was used at a rate of 70%. Convolutional Neural Networks (CNN) and Long Short-Term Memory (LSTM) deep learning methods were used for hand/finger gesture classification. Accuracy, Precision, Sensitivity and F-score statistical parameters were used to evaluate the performance of the developed models. The developed CNN and LSTM models were repeated 40 times and statistical parameters were obtained. As a result, the system developed with the CNN model showed superior performance with the best classification values of 100% accuracy, 100% precision, 100% sensitivity and 100% F-score. With the LSTM model, 99% accuracy, 98% precision, 98% sensitivity and 98% F-score classification metrics were obtained. The deep learning model presented in this study explains its strong potential and effectiveness in hand/finger gesture recognition or classification with EMG signals.
Birincil Dil | Türkçe |
---|---|
Konular | Devreler ve Sistemler |
Bölüm | Elektrik Elektronik Mühendisliği |
Yazarlar | |
Yayımlanma Tarihi | 3 Mart 2025 |
Gönderilme Tarihi | 13 Ağustos 2024 |
Kabul Tarihi | 22 Ekim 2024 |
Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025Cilt: 28 Sayı: 1 |