Spatio-temporal assessment of pain intensity through facial transformation-based representation learning
Yüz dönüşümü tabanlı gösterim öğrenimi ile ağrı şiddetinin uzam-zamansal değerlendirilmesi
- Tez No: 694997
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAMDİ DİBEKLİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Ağrının doğası, onu, yoğunluk, süre ve yeri içeren çok boyutlu özelliklerine bağlı olan öznelliği nedeniyle değerlendirmeyi zorlaştırır. Bununla birlikte, ağrıyı objektif ve güvenilir bir şekilde değerlendirebilmek, uygun ağrı yönetimi müdahalesinin yanı sıra altta yatan tıbbi nedenin teşhisi için de çok önemlidir. Bu tezde, beyana dayanlı ağrı seviyesinin otomatik ölçümünü yapan video tabanlı bir yaklaşım önerilmektedir. Önerilen yöntem, bir kişinin yüz ifadesinin benzer bir ağrı seviyesi grubundaki başka bir kişininkine dönüştürülmesinden yararlanarak etkin bir yüz gösterimi öğrenmeyi amaçlamaktadır. Ayrıca, Gözlemci Ağrı Yoğunluğu ölçeği ile birlikte Görsel Analog Ölçek, Duygusal Ölçek ve Etkin Motivasyon Ölçeği gibi beyana dayalı ağrı ölçeklerinden yararlanmanın etkisi araştırılmaktadır. Bu amaçla, kişiler arasındaki yüz dönüşümünü öğrenmek için evrişimli bir otomatik kodlayıcı ağı önerilmiştir. Otomatik kodlayıcının optimize edilmiş ağırlıkları, daha sonra, bu ölçeklerin her biri açısından tahminlerin ortalama mutlak hatasını en aza indirirken, aralarındaki tutarlılığı en üst düzeye çıkararak daha da optimize edilen uzam-zamansal ağ mimarisinin parametrelerinin baslangıç değerleri olarak kullanılmaktadır. Önerilen yöntemin güvenilirliği, videolardan ağrı ölçümü için bir kıyaslama veri tabanı olan UNBC-McMaster Ağrı Arşivi üzerinde değerlendirilmiştir. Problemin zorlu doğasına karşın, elde edilen sonuçlar, en gelişmiş yöntemleri geride bırakmakta ve ağrı seviyesinin otomatik değerlendiriminin mümkün olduğunu ve klinik ortamlarda nicel bir değerlendirme sağlamak için destekleyici bir araç olarak kullanıma uygulanabilirliğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The nature of pain makes it difficult to assess due to its subjectivity and multi-dimensional characteristics that include intensity, duration, and location. However, the ability to assess pain in an objective and reliable manner is crucial for adequate pain management intervention as well as the diagnosis of the underlying medical cause. To this end, in this thesis, we propose a video-based approach for the automatic measurement of self-reported pain. The proposed method aims to learn an efficient facial representation by exploiting the transformation of one subject's facial expression to that of another subject's within a similar pain group. We also explore the effect of leveraging self-reported pain scales i.e., the Visual Analog Scale (VAS), the Sensory Scale (SEN), and the Affective Motivational Scale (AFF), as well as the Observer Pain Intensity (OPI) on the reliable assessment of pain intensity. To this end, a convolutional autoencoder network is proposed to learn the facial transformation between subjects. The autoencoder's optimized weights are then used to initialize the spatio-temporal network architecture, which is further optimized by minimizing the mean absolute error of estimations in terms of each of these scales while maximizing the consistency between them. The reliability of the proposed method is evaluated on the benchmark database for pain measurement from videos, namely, the UNBC-McMaster Pain Archive. Despite the challenging nature of this problem, the obtained results show that the proposed method improves the state of the art, and the automated assessment of pain severity is feasible and applicable to be used as a supportive tool to provide a quantitative assessment of pain in clinical settings.
Benzer Tezler
- Surface charging of high-voltage spacers in SF6
Başlık çevirisi yok
ŞENOL İ. BEKTAŞ
Doktora
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. MİRZAHAN HIZAL
- Manyezit flotasyonu ve flostasyonun KÜMAŞ tesisi artıklarına uygulanması
Magnesite flotation and application to fine tailings of Kümaş Plant
NİL ÇORUHLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. SUNA ATAK
- Endüstrileşmiş binada hazır tesisat bileşenlerinin kullanımı ve tasarıma etkileri
Başlık çevirisi yok
ERHAN ARIÖZ
- Architectural experiences and experiments in the public sphere
Ortak (“kamusal”) çevrede mimari deneyimler ve denemeler
SELAHATTİN ÖNÜR
Doktora
İngilizce
1992
MimarlıkOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF.DR. HALUK PAMİR