雲科大AI辨識揪出不良步態，熟齡防老化樂活更智慧

隨著台灣步入高齡社會，「步態分析」已成為預防醫學的重點項目之一，對熟齡族群來說，走路步伐小一點、速度慢一點，都可能是衰老的前兆。雲科大智慧辨識產業服務研究中心（IRIS）發表結合智慧影像辨識的步態分析系統，可協助醫師評估病患的跌倒風險，讓民眾能藉由持續運動及早預防，提升老後的生活品質。

▲步態分析系統能準確預測92%老年人士的跌倒機率，已運用在成大醫院及台大醫院相關診科。

輕巧便攜，跌倒預測準確率高達92%

一般步態分析採用足部壓力感測的方式，必須搭配具感測元件的鞋墊或地墊，受限於儀器設備，往往要在實驗室才能進行，而且造價昂貴。雲科大資訊工程系副教授王文楓團隊所開發的步態分析系統，結合自行研發的輕巧型穿戴式腳環，及高速運動攝影機拍攝走路的步伐，透過訊號同步整合技術，在日常生活中就能進行步態量測和紀錄。這項步態分析系統已運用在成大醫院及台大醫院的復健科、老年科、神經內科、心臟內科、骨科等，經實證結果，針對高齡者的跌倒預測準確率高達92%，今年更獲得台灣創新技術博覽會發明競賽金牌獎的肯定。

七、八年前，因為對人的運動感到好奇，王文楓與學生團隊鎖定腳踝展開步態研究。由於腳踝是走路震動時最核心的位置，很容易就能感測到完整的走路過程，起步早加上找到對的方向，使得這項技術成為目前研究數據最完整的步態分析系統，同樣將感測器配戴在腳踝的研究，僅有瑞典一家實驗室。

▲雲科大資訊工程系副教授王文楓

應用廣泛，可降低醫療及照護成本

王文楓團隊經過幾年的努力，將收集到的訊號分解，並找到對的數學方法，運用步幅乘上步頻所計算出的走路速度。王文楓指出，年輕人走路時雙腳擺動較為流暢，而老化步態則需站立較長時間，才能再踏出下一步，「因為擺動姿勢小，造成步幅較小，雙腳交換的步頻變少。」發現走路與健康息息相關，團隊陸續與復健科、老年科、神經內科醫師合作，並進一步研究走路和疾病之間的關聯性。

除了與醫院合作，王文楓也特別關注老人長期照顧的社會議題，希望能夠配合地方政府社會處或衛生局進入社區，找出容易跌倒的高風險族群，協助老人逆轉衰弱的症狀，回復到亞健康的狀態，提升老年自主健康管理和生活自理的能力，降低社會醫療及照護成本。

王文楓指出，這套步態分析系統，不僅能應用在長照服務造福年長者，也可應用在運動科學，如中高齡運動結合心肺能力的量測、一般人運動量測、腳部受傷復健監測、運動鞋品設計、運動醫療輔具開發等。

▲雲科大智慧辨識產業服務研究中心主任張傳育

目標成為亞洲一流的智慧辨識標竿研究中心

雲科大IRIS中心主任張傳育表示，雲科大以打造「亞洲一流、台灣第一」的研發中心為目標，鎖定在產線上的電腦視覺檢測、醫學影像、聲音辨識、無人機影像辨識等四大技術，可應用在產業自動化、醫療照護、智慧生活等範疇。特別是，今年因為新冠肺炎疫情，企業對於產業自動化以降低人員接觸的需求大增，雲科大也接獲不少企業委託。「我們與其他學校研發中心的差異化在於產業對接、更落地」，有別於研究型的學校，從自身的研究出發，進而提出解決方案，雲科大更了解產業的痛點，「我們傾聽企業的聲音，透過產學互動提出解決的辦法，不但能真正解決產業的問題，合作案的數量也越來越多。」

目前雲科大IRIS中心的研究團隊有二十位老師投入，已開發近五十件技術，在智慧製造、健康照護方面有多項亮眼的成績。例如，團隊的「零接觸式」檢測防疫科技，榮獲2020未來科技獎；兼具嬰兒哭聲辨識、心率呼吸偵測等全方位AI嬰兒監視器等，也受到各界矚目。產學合作多達兩百家，包括上銀、仁寶電腦、正新輪胎、日商AGC等國內外企業，產學合作、技轉金額高達一億元以上，並衍生出車用電子、電腦視覺檢測應用等兩家新創公司。同時，也與日本、新加坡、越南、馬來西亞等地大學交流、建立共同研究主題，提升在國際上的能見度。

未來，雲科大IRIS中心希望將關鍵技術模組化，以加速產業合作的進度；另一方面，則是提升衍生公司的存活率，透過永續經營與產業建立長遠的合作關係，成為產學合作的最佳典範。