Recognizing Different Foot Deformities Using FSR Sensors by Static Classification of Neural Networks

تُعَدُّ أنظمة النعال الحسّاسة للحركة تقنية واعدة للعديد من التطبيقات في الرعاية الصحية والرياضة. حيث يمكن أن توفّر هذه الأنظمة معلومات قيّمة حول توزيع الضغط على القدم وأنماط المشي لأفراد مختلفين. ومع ذلك، فإن تصميم وتنفيذ مثل هذه الأنظمة يواجه العديد من التحديات، مثل اختيار الحسّاسات والمعايرة ومعالجة البيانات والتفسير. في هذه الدراسة، نقترح نظام نعل حساس باستخدام مقاومات استشعار القوى  لقياس الضغط المطبّق من القدم على مناطق مختلفة من النعل. يقوم هذا النظام بتصنيف أربعة أنواع من تشوهات القدم: طبيعي، مسطح، انحراف القدم إلى الداخل، وزيادة انحراف القدم إلى الخارج. تستخدم مرحلة التصنيف قيم الضغط الفرقية على نقاط الضغط كمدخلات لنموذج التغذية الأمامية للشبكات العصبية. تم جمع البيانات من 60 فرداً تم تشخيصهم بالحالات المدروسة. حقق تنفيذ التغذية الأمامية للشبكات العصبية دقة بنسبة 96.6٪ باستخدام 50٪ من المجموعة البيانية كبيانات تدريبية و 92.8٪ باستخدام 30٪ من البيانات التدريبية فقط. ويوضح المقارنة مع الأعمال ذات الصلة الأثر الإيجابي لاستخدام القيم الفرق لنقاط الضغط كمدخلات للشبكات العصبية مقارنة بالبيانات الأولية.Sensing insole systems are a promising technology for various applications in healthcare and sports. They can provide valuable information about the foot pressure distribution and gait patterns of different individuals. However, designing and implementing such systems poses several challenges, such as sensor selection, calibration, data processing, and interpretation. This paper proposes a sensing insole system that uses force-sensitive resistors (FSRs) to measure the pressure exerted by the foot on different regions of the insole. This system classifies four types of foot deformities: normal, flat, over-pronation, and excessive supination. The classification stage uses the differential values of pressure points as input for a feedforward neural network (FNN) model. Data acquisition involved 60 subjects diagnosed with the studied cases. The implementation of FNN achieved an accuracy of 96.6% using 50% of the dataset as training data and 92.8% using only 30% training data. The comparison with related work shows good impact of using the differential values of pressure points as input for neural networks compared with raw data

Plantar pressure image fusion for comfort fusion in diabetes mellitus using an improved fuzzy hidden Markov model

Diabetes mellitus is a clinical syndrome caused by the interaction of genetic and environmental factors. The change of plantar pressure in diabetic patients is one of the important reasons for the occurrence of diabetic foot. The abnormal increase of plantar pressure is a predictor of the common occurrence of foot ulcers. The feature extraction of plantar pressure distribution will be beneficial to the design and manufacture of diabetic shoes that will be beneficial for early protection of Diabetes mellitus patients. In this research, texture-based features of the Angular Second Moment (ASM), Moment of Inertia (MI), Inverse Difference Monument (IDM), and Entropy (E) have been selected and fused by using the an up-down algorithm. The fused features are normalized to predict comfort plantar pressure imaging dataset using an improved Fuzzy Hidden Markov Model (FHMM). In FHMM, type-I fuzzy set is proposed and Fuzzy Baum-Welch algorithm is also applied to estimate the next features. The results are discussed, and by comparing with other back-forward algorithms and different fusion operations in FHMM. Improved HMMs with up-down fusion using type-I fuzzy definition performs high effectiveness in prediction comfort plantar pressure distribution in an image dataset with an accuracy of 82.2% and the research will be applied to the shoe-last personalized customization in the industry