論文の概要: Unobtrusive Pain Monitoring in Older Adults with Dementia using Pairwise
and Contrastive Training
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.03251v1
- Date: Fri, 8 Jan 2021 23:28:30 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2021-04-10 05:13:11.517088
- Title: Unobtrusive Pain Monitoring in Older Adults with Dementia using Pairwise
and Contrastive Training
- Title(参考訳): ペアワイズとコントラストトレーニングを用いた認知症高齢者の非閉塞性痛みモニタリング
- Authors: Siavash Rezaei, Abhishek Moturu, Shun Zhao, Kenneth M. Prkachin,
Thomas Hadjistavropoulos, and Babak Taati
- Abstract要約: 高齢者では痛みが頻発するが、高齢者はしばしば痛みに対して過度に治療される。
これは、認知症を伴う認知障害のために痛みを報告できない中等度から重度の認知症を有する長期ケア居住者にとって特に当てはまります。
認知症コホートで検証された最初の完全自動化ビジョンベースの技術を紹介します。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.7775543603998907
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Although pain is frequent in old age, older adults are often undertreated for
pain. This is especially the case for long-term care residents with moderate to
severe dementia who cannot report their pain because of cognitive impairments
that accompany dementia. Nursing staff acknowledge the challenges of
effectively recognizing and managing pain in long-term care facilities due to
lack of human resources and, sometimes, expertise to use validated pain
assessment approaches on a regular basis. Vision-based ambient monitoring will
allow for frequent automated assessments so care staff could be automatically
notified when signs of pain are displayed. However, existing computer vision
techniques for pain detection are not validated on faces of older adults or
people with dementia, and this population is not represented in existing facial
expression datasets of pain. We present the first fully automated vision-based
technique validated on a dementia cohort. Our contributions are threefold.
First, we develop a deep learning-based computer vision system for detecting
painful facial expressions on a video dataset that is collected unobtrusively
from older adult participants with and without dementia. Second, we introduce a
pairwise comparative inference method that calibrates to each person and is
sensitive to changes in facial expression while using training data more
efficiently than sequence models. Third, we introduce a fast contrastive
training method that improves cross-dataset performance. Our pain estimation
model outperforms baselines by a wide margin, especially when evaluated on
faces of people with dementia. Pre-trained model and demo code available at
https://github.com/TaatiTeam/pain_detection_demo
- Abstract(参考訳): 高齢では痛みが頻発するが、高齢者はしばしば痛みに対して過度に扱われる。
特に中等度から重度の認知症を伴う認知障害のため、痛みを訴えることができない介護者の場合が多い。
介護スタッフは、人材不足による介護施設の痛みを効果的に認識し管理することの課題を認識し、また、定期的に検証された痛みアセスメントアプローチを使用する専門知識を身につけている。
視覚に基づく環境モニタリングは、頻繁な自動評価を可能にするので、痛みの兆候が表示されると、ケアスタッフに自動的に通知できる。
しかし、既存のコンピュータビジョン技術では、高齢者や認知症患者の顔に痛みを検出することはできず、この人口は既存の痛みの表情データセットでは表現されない。
認知症コホートで検証された最初の完全自動化視覚ベース手法を提案する。
私たちの貢献は3倍です。
まず,認知症の有無に関わらず高齢者から不明瞭に収集されたビデオデータセット上で,痛みを伴う表情を検出する深層学習型コンピュータビジョンシステムを開発した。
第2に,ペアワイズ比較推定法について紹介し,シーケンスモデルよりもトレーニングデータを効率的に使用しながら,顔の表情変化に敏感であることを示す。
第3に,クロスデータセット性能を向上させる高速コントラストトレーニング手法を提案する。
特に認知症患者の顔評価では, 痛み推定モデルが基準値を上回る傾向がみられた。
事前トレーニングされたモデルとデモコードはhttps://github.com/taatiteam/pain_detection_demoで利用可能
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