Name: design and evaluation of smart glasses for food intake and physical activity classification
Uploaded: 2018-02-14T13:00:00
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Diese Arbeit wurde unterstützt von Envisible, Inc. Diese Studie wurde auch unterstützt durch einen Zuschuss von Koreanisch Health Technology R & D Projekt, Gesundheitsministerium Wohlfahrt, Republik Korea (HI15C1027). Diese Forschung wurde auch von der National Research Foundation of Korea (NRF-2016R1A1A1A05005348) unterstützt.

Hinweis: Alle Verfahren, einschließlich der Verwendung von menschlichen Probanden wurden durch eine nicht-invasive Weise einfach tragen ein paar Gläser erreicht. Alle Daten wurden übernommen, durch die Messung der Kraft-Signale von Wägezellen, eingefügt in die Gläser, die nicht in direktem Kontakt mit der Haut. Die Daten wurden drahtlos übertragen, Daten-Aufnahme-Modul, die, in diesem Fall ist ein ausgewiesenen Smartphone für die Studie. Die Protokolle wurden nicht im Zusammenhang mit in Vivo/in-vitr...

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	<li>Sharma, A. M., Padwal, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity+is+a+sign-over-eating+is+a+symptom:+an+aetiological+framework+for+the+assessment+and+management+of+obesity.">Obesity is a sign-over-eating is a symptom: an aetiological framework for the assessment and management of obesity.</a> Obes Rev. 11 (5), 362-370 (2010).</li><li>Pi-Sunyer, F. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+guidelines+on+the+identification,+evaluation,+and+treatment+of+overweight+and+obesity+in+adults.">Clinical guidelines on the identification, evaluation, and treatment of overweight and obesity in adults.</a> Am J Clin Nutr. 68 (4), 899-917 (1998).</li><li>McCrory, P., Strauss, B., Wahlqvist, M. 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M., Farooq, M., Sazonov, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automatic+ingestion+monitor:+A+novel+wearable+device+for+monitoring+of+ingestive+behavior.">Automatic ingestion monitor: A novel wearable device for monitoring of ingestive behavior.</a> IEEE Trans Biomed Eng. 61 (6), 1772-1779 (2014).</li><li>Shen, Y., Salley, J., Muth, E., Hoover, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+Accuracy+of+a+Wrist+Motion+Tracking+Method+for+Counting+Bites+across+Demographic+and+Food+Variables.">Assessing the Accuracy of a Wrist Motion Tracking Method for Counting Bites across Demographic and Food Variables.</a> IEEE J Biomed Health Inform. , (2016).</li><li>Farooq, M., Sazonov, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering. , 464-472 (2017).</li><li>Grigoriadis, A., Johansson, R. 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In dieser Studie haben wir zunächst vorgeschlagen, die Konstruktions- und Fertigungsprozess von Gläsern, die die Muster der Nahrungsaufnahme und körperliche Aktivitäten zu spüren. Als diese Studie konzentrierte sich hauptsächlich auf die Datenanalyse, die Nahrungsaufnahme von anderen körperlichen Aktivitäten (z. B. zu Fuß und zwinkert) zu unterscheiden, das Sensor- und Erfassungssystem erforderlich, die Umsetzung der Mobilität Aufnahme. Daher das System aufgenommen, die Sensoren, die MCU mit drahtloser Kommunik...

Laufende und objektive Überwachung der Nahrungsaufnahme ist unerlässlich für die Aufrechterhaltung der Energiebilanz im menschlichen Körper als übermäßige Energieansammlung verursachen Übergewicht und Adipositas1, mit verschiedenen medizinischen Komplikationen2führen kann. Die wichtigsten Faktoren in der Energie-Ungleichgewicht sind bekannt, übermäßige Nahrungsaufnahme und unzureichende körperliche Aktivität3. Verschiedene Studien über die Überwachung der täglichen Energieverbrauch wurden mit automatischen und objektive Messung von körperlicher Aktivitätsmuster durch tragbare Geräte4,5,6, auch bei der Endverbraucher Ebene und medizinische Stufe7. Forschung über die Kontrolle der Nahrungsaufnahme, ist jedoch noch im Labor einrichten, da es schwierig ist, die Nahrung Aufnahme Aktivität in einer direkten und objektiven Weise erkennen. Hier wollen wir eine Gerätekonstruktion und deren Bewertung für die Überwachung der Nahrungsaufnahme und körperliche Aktivitätsmuster auf praktischer Ebene im täglichen Leben zu präsentieren.
Es wurden verschiedene indirekte Ansätze zur Überwachung der Nahrungsaufnahme durch Kauen und schlucken Geräusche8,9,10, Bewegung des Handgelenks11,12,13, Bild Analyse14und Elektromyogramm (EMG)15. Diese Ansätze waren jedoch schwer zu täglichen Leben, wegen ihrer inhärenten Einschränkungen gelten: die Methoden mit Sound waren anfällig für beeinflusst werden ökologische Klang; die Methoden, die durch die Bewegung des Handgelenks waren schwierig zu unterscheiden, andere körperlichen Aktivitäten, beim Essen nicht verarbeiten; und die Methoden mit den Bildern und EMG-Signale werden durch die Begrenzung der Bewegung und Umwelt eingeschränkt. Diese Studien zeigten die Möglichkeit der automatischen Erkennung von der Nahrungsaufnahme mit Hilfe von Sensoren, sondern hatte noch eine Einschränkung der praktischen Anwendbarkeit in den Alltag über Labor-Einstellungen.
In dieser Studie verwendeten wir die Muster der Temporalis Muskel-Aktivität als eine automatische und objektive Überwachung der Nahrungsaufnahme. In der Regel wiederholt Temporalis Muskel der Kontraktion und Entspannung als Teil der physiologischen Muskel während Essen Einlass16,17; Somit kann die Lebensmittel Aufnahme Aktivität überwacht werden, durch den Nachweis der periodischen Mustern Temporalis Muskel-Aktivität. Vor kurzem gab es mehrere Studien, die unter Verwendung der Temporalis Muskel-Aktivität18,19,20,21, die die EMG oder piezoelektrische Belastung verwendet Sensor und befestigen sie direkt auf Menschen Haut. Diese Ansätze jedoch waren empfindlich auf der Haut-Standort des EMG-Elektroden oder Belastung Sensoren und leicht von der Haut durch die körperliche Bewegung oder Schweiß gelöst wurden. Daher haben wir vorgeschlagen, eine neue und effektive Methode, mit ein paar Gläser das Gefühl, dass die Temporalis Muskel-Aktivität durch zwei Wägezellen in beide Scharniere in unserem vorherigen Studie22eingefügt. Diese Methode zeigte großes Potenzial Essen Aufnahme Aktivität ohne Berührung der Haut mit einer hohen Genauigkeit zu erkennen. Es war auch nicht aufdringlich und nicht aufdringlich, da wir ein gemeinsame Brillen-Typ-Gerät verwendet.
In dieser Studie stellen wir eine Reihe von detaillierten Protokollen wie Brillen-Typ-Gerät zu implementieren und die Muster des Temporalis Muskel-Aktivität verwenden zur Überwachung der Nahrungsaufnahme und körperliche Aktivität. Die Protokolle beinhalten den Prozess der Hardware-Design und Fertigung, die aus einem 3D-gedruckten Rahmen die Gläser, ein Schaltungsmoduls und ein Datenmodul Erwerb besteht und die Softwarealgorithmen zur Datenverarbeitung und-Analyse. Wir weiterhin die Einstufung unter mehreren vorgestellten Aktivitäten (z. B.kauen, zu Fuß und einem Augenzwinkern) untersucht das Potenzial als ein praktisches System zu demonstrieren, die eine Minute die Nahrungsaufnahme und andere körperliche Aktivität unterscheiden können Muster.

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	<tbody>
		<tr>
			<td>FSS1500NSB</td>
			<td>Honeywell, USA</td>
			<td></td>
			<td>Load cell</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>INA125U</td>
			<td>Texas Instruments, USA</td>
			<td></td>
			<td>Amplifier</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ESP-07</td>
			<td>Shenzhen Anxinke Technology, China</td>
			<td></td>
			<td>MCU with Wi-Fi module</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>74LVC1G3157</td>
			<td>Nexperia, The Netherlands</td>
			<td></td>
			<td>Multiplexer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MP701435P</td>
			<td>Maxpower, China</td>
			<td></td>
			<td>LiPo battery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>U1V10F3</td>
			<td>Pololu, USA</td>
			<td></td>
			<td>Voltage regulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultimaker 2</td>
			<td>Ultimaker, The Netherlands</td>
			<td></td>
			<td>3D printer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ColorFabb XT-CF20</td>
			<td>ColorFabb, The Netherlands</td>
			<td></td>
			<td>Carbon fiber filament</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>iPhone 6s Plus</td>
			<td>Apple, USA</td>
			<td></td>
			<td>Data acquisition device</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jelly Belly</td>
			<td>Jelly Belly Candy Company, USA</td>
			<td></td>
			<td>Food texture for user study</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

design and evaluation of smart glasses for food intake and physical activity classification

Diese Studie stellt eine Reihe von Protokollen der Entwicklung und Herstellung eine Brillen-Typ tragbare Gerät, die die Muster der Temporalis Muskelaktivitäten während der Nahrungsaufnahme und andere körperlichen Aktivitäten erkennt. Wir fabrizierten einen 3D-gedruckten Rahmen der Gläser und eine Zelle integriert Printed Circuit Board (PCB) Lademodul in beiden Seiten des Rahmens eingefügt. Das Modul wurde zur erwerben die Kraft-Signale und drahtlos zu übertragen. Diese Verfahren bieten das System höhere Mobilität, die ausgewertet werden kann, tragen Praxisbedingungen wie Wandern und wackeln. Eine Aufführung der Klassifikation wird auch durch die Unterscheidung der Muster der Nahrungsaufnahme von diesen körperlichen Aktivitäten ausgewertet. Eine Reihe von Algorithmen wurden zur Vorverarbeitung Signale generieren Merkmalsvektoren und erkennen der Muster von mehreren vorgestellten Aktivitäten (kauen und zwinkert) und andere körperlichen Aktivitäten (sitzende Rest, reden, und zu Fuß). Die Ergebnisse zeigten, dass die durchschnittliche F1 Ergebnis der Klassifizierung unter den vorgestellten Aktivitäten 91,4 %. Wir glauben, dass dieser Ansatz für die automatische und objektive Überwachung medikamentöser Verhaltensweisen mit einer höheren Genauigkeit als praktisches Mittel zur medikamentöser Behandlung möglicherweise nützlich sein kann.

Durch die im Protokoll beschriebenen Verfahren haben wir zwei Versionen des 3D gedruckte Rahmens durch Differenzierung die Länge des Kopfteils, LH (133 bis 138 mm), und die Tempel, LT (110 und 125 mm), wie in Abbildung 4dargestellt. Daher können wir mehrere Bedingungen tragen, die variiert werden kann, von den Themen Kopfgröße, Form, etc. wählte einen der Rahmen zu ihren Kopf für die Nutzerstudie passen die Themen abdecken...

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Design and Evaluation of Smart Glasses for Food Intake and Physical Activity Classification

Gestaltung und Bewertung von Datenbrillen für Nahrungsaufnahme und körperliche Aktivität Klassifizierung

Diese Studie stellt ein Protokoll der Entwicklung und Herstellung eine Brillen-Typ tragbares Gerät, die erkennt die Muster der Nahrungsaufnahme und andere empfohlenen körperlichen Aktivitäten mit Wägezellen in beide Scharniere der Gläser eingefügt.

This study presents a series of protocols of designing and manufacturing a glasses-type wearable device that detects the patterns of temporalis muscle ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Experiments on Ultrasonic Lubrication Using a Piezoelectrically-assisted Tribometer and Optical Profilometer

Experimente an Ultraschall-Schmierung Verwenden eines piezoelektrisch unterstützten Tribometer und optische Profilometer

Friction and wear are detrimental to engineered systems. Ultrasonic lubrication is achieved when the interface between two sliding surfaces is vibrated at ...

Forschung

Ingenieurwesen

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

Scanning Light Scattering Profiler SLPS Based Methodology to Quantitatively Evaluate Forward and Backward Light Scattering from Intraocular Lenses

Scanning Light Scattering Profiler (SLPS) basierte Methodik zur quantitativen Bewertung von Vorwärts- und Rücklichtlichtstreuung aus Intraokularlinsen

The scanning light scattering profiler (SLSP) methodology has been developed for the full-angle quantitative evaluation of forward and backward light ...

Measuring the Densities of Aqueous Glasses at Cryogenic Temperatures

Messung der Dichte von wässrigen Gläsern bei kryogenen Temperaturen

We demonstrate a method for determining the vitreous phase cryogenic temperature densities of aqueous mixtures, and other samples that require rapid ...

Design and Characterization Methodology for Efficient Wide Range Tunable MEMS Filters

Design und Charakterisierung Methodik für effiziente Weitbereichs-abstimmbaren MEMS-Filter

Here, we demonstrate the advantages of the laser Doppler vibrometer (LDV) over conventional techniques (the network analyzer), as well as the techniques ...

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses

Methoden der Ex-Situ und In Situ Untersuchungen zu strukturellen Veränderungen: der Fall der Kristallisation von metallischen Gläsern

We demonstrate the use of two nuclear-based analytical methods that can follow the modifications of microstructural arrangement of iron-based metallic ...

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

Hybrid für die Herstellung von intelligenten Sensoren drucken

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...

Design and Implementation of a Bespoke Robotic Manipulator for Extra-corporeal Ultrasound

Konzeption und Umsetzung eines maßgeschneiderten Robotic Manipulator für extra körperliche Ultraschall

With the potential for high precision, dexterity, and repeatability, a self-tracked robotic system can be employed to assist the acquisition of real-time ...

Crack Monitoring in Resonance Fatigue Testing of Welded Specimens Using Digital Image Correlation

Rissüberwachung bei Derresonanceermüdungstests von geschweißten Proben mit Digital Bildkorrelation

A procedure using digital image correlation (DIC) to detect cracks on welded specimens during fatigue tests on resonance testing machines is presented. It ...

Evaluation of an Exclusive Spur Dike U-Turn Design with Radar-Collected Data and Simulation

Auswertung eines exklusiven Spur Deich-U-Turn-Designs mit Radar-collected Data und Simulation

Traditional U-turn designs can improve operational features obviously, while U-turn diversions and merge segments still cause traffic congestion, ...

Fabrication of Compressed Hosiery and Measurement of its Pressure Characteristic Exerted on the Lower Limbs

Herstellung von komprimierten Strumpfwaren und Messung ihrer Druckcharakteristik auf die unteren Gliedmaßen

This article reports the pressure characteristic measurement of compressed hosiery via direct and indirect methods. In the direct method, an interface ...