Titulo Estágio
Desenvolvimento de Algoritmos de Visão Computacional para Registo Automático de Intervenções Clínicas e Emissão de Alertas de Queda
Local do Estágio
Instituto Pedro Nunes, Coimbra (Laboratório de Informática e Sistemas)
Enquadramento
No âmbito do projeto SafeCaring pretende-se apoiar profissionais de saúde na prestação de cuidados a utentes dependentes, reduzindo o tempo despendido em tarefas administrativas através da automatização do registo de intervenções clínicas e da emissão de alertas preventivos de quedas. Para tal, pretende-se que o estagiário combine sensores de imagem instalados nos quartos dos utentes com algoritmos de visão computacional — deteção de pose, face, objetos e movimento— de forma a identificar intervenções realizadas por enfermeiros como alimentação, higiene, transferências, posicionamentos, entre outras. Paralelamente, pretende-se também a emissão de lembretes temporizados e alarmes que antecipem situações de risco (ex.: queda iminente ou agitação anormal).
Objetivo
Implementar e integrar um conjunto de algoritmos de visão computacional para deteção de intervenções clínicas realizadas por enfermeiros e situações de agitação e risco de queda.
Volume de dados disponíveis para o projeto:
A captação de vídeos em ambiente hospitalar iniciou-se a 26 de maio, com gravação contínua, 24 horas, em dois quartos. A captação e anotação dos dados decorrerá durante quatro meses, até ao final de setembro, prevendo-se mais de 3000 horas de vídeo anotado. Este conjunto de dados constituirá uma base significativa para o desenvolvimento de técnicas de inteligência artificial destinadas à identificação de oito atividades clínicas com base no reconhecimento de objetos, poses e movimento. O período alargado de captação de vídeos contribui para a robustez dos dados, ao incluir múltiplos pacientes, profissionais de saúde e intervenções clínicas.
A recolha e anotação dos dados deverá estar concluída até final de setembro. No entanto, o sistema de monitorização por vídeo manter-se-á ativo para apoiar testes-piloto e possibilitar a captação adicional de dados, caso tal se revele necessário.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
F1 – Revisão de Literatura (25 %)
Levantamento do estado da arte em modelos de deteção de pose, reconhecimento facial, deteção de objetos e deteção de atividade focados em ambiente hospitalar.
F2 – Especificação dos modelos e preparação dos dados (50 %)
Definição de requisitos funcionais e de desempenho; seleção dos modelos de visão computacional que melhor se adequam ao contexto do estágio; anotação de vídeos/imagens já recolhidos em ambiente real no Hospital da Misericórdia da Mealhada e que serão disponibilizados; definição de métricas de precisão e latência.
F3 – Relatório Intermédio (25 %)
Preparação do relatório intermédio do estágio.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
F4 – Implementação e otimização (70 %)
Refinamento dos modelos de visão computacional selecionados no semestre anterior com recurso ao dataset previamente recolhido no âmbito do projeto de forma a detetar de forma automática um conjunto de intervenções clínicas realizadas por enfermeiros; desenvolvimento de um sistema de emissão de alertas e lembretes baseados em regras configuráveis.
F5 – Testes e validação funcional (20 %)
Execução de testes com medição de precisão, falsos positivos/negativos e consumo de recursos; iteração sobre resultados.
F6 – Documentação e Relatório Final (10 %)
Escrita de documentação técnica e relatório de estágio.
Condições
Este trabalho será integrado num projeto de investigação cofinanciado, sendo que o aluno poderá candidatar-se a uma bolsa de investigação para licenciado no âmbito deste projeto, nos termos da legislação aplicável e regulamentos do IPN. O valor da bolsa é de 1040,98€ , em linha com a tabela de bolsas de investigação da FCT.
Observações
Áreas de especialidade: Visão Computacional, Inteligência Artificial em Saúde, Classificação, Deteção de Objetos, Deteção de Pose/Movimento, Deteção de Atividade, Reconhecimento Facial.
Orientador
Carla Guerra Azevedo
caazevedo@ipn.pt 📩