Contribution at sound environnment analysis and at multimodal data fusion for activities identification in the framework of medical remote monitoring
Contribution à l'analyse de l'environnement sonore et à la fusion multimodale pour l'identification d'activités dans le cadre de la télévigilance médicale
Résumé
The medical remote monitoring is a today's society challenge because life expectancy is increasing in all countries and statistical forecasts announce a significant number of elderly (17% of 60-74 years in 2030) or very elderly (12% from 75 in 2030). With the progress of medicine they may be kept longer in their homes but are more fragile and therefore require technical solutions to make it easier for caregivers and increase the comfort of these people. This manuscript provides a summary of research activities conducted by the author in the field of medical remote monitoring. These research activities are structured in two themes: sound environment analysis and multimodal data fusion. The sound environment is very rich in information that can be used to detect or to predict distress, either directly or through the analysis of the activities of the person. The sound analysis is subject to the constraints of the remote audio acquisition, the presence of noise from outside and the large variability in recognizing sounds. The manuscript describes different solutions evaluated and their practical implementation in the framework of several European and national research projects. The second theme is represented by merging the output of the noise analysis with other sensors to improve the robustness of the system. Data fusion must process signals of different nature (binary or continuous), with different sample rates and different types (periodic or asynchronous). Two techniques (fuzzy logic and evidence networks) are studied, adapted and evaluated in the same research projects. This manuscript concludes with the research perspectives of the author. Six scientific papers are added in the appendix.
La télévigilance médicale représente un enjeu de la société d'aujourd'hui. En effet l'espérance de vie augmente dans tous les pays industrialisés et les prévisions statistiques annoncent un nombre important de personnes âgées (17% de 60-74 ans en 2030) ou très âgées (12% de plus 75 ans en 2030). Grâce à la progression de la médecine ces personnes peuvent être maintenues plus longtemps à leur domicile mais demeurent plus fragiles et nécessitent donc des solutions techniques permettant d'améliorer leur confort et de faciliter la tâche des aidants. Ce mémoire donne une synthèse des activités de recherche menées par l'auteur dans le domaine de la télévigilance médicale. Cette recherche est structurée en deux axes : l'analyse de l'environnement sonore et la fusion de données multimodales. L'environnement sonore est très riche en informations utilisables, directement ou à travers l'analyse des activités de la personne pour détecter ou prévoir une situation de détresse. L'analyse sonore est soumise aux contraintes de l'acquisition sonore distante, à la présence des bruits provenant de l'extérieur et à la grande variabilité des sons à reconnaître. Le manuscrit décrit différentes solutions adoptées, leur mise en oeuvre et leur évaluation dans le cadre de plusieurs projets de recherche nationaux et européens. Le deuxième axe porte sur la fusion de la sortie de l'analyse sonore avec d'autres capteurs en vue d'améliorer la robustesse du système. La fusion de données doit traiter des signaux de natures différentes (signaux binaires ou continus), avec des périodicités différentes et de différentes temporalités (périodiques ou asynchrones). Deux techniques (logique floue et réseaux d'évidence) sont étudiées, adaptées et évaluées dans plusieurs projets de recherche. Le mémoire se termine avec les perspectives de recherche de l'auteur. Six publications scientifiques sont finalement annexées.
Loading...