Research Article

Hibrit veri kullanarak makine öğrenme temelli parmak hareketi sınıflandırma

Volume: 14 Number: 1 February 17, 2026
EN TR

Hibrit veri kullanarak makine öğrenme temelli parmak hareketi sınıflandırma

Öz

Biyomedikal mühendisliği ve robotik teknolojideki gelişmeler, protezden rehabilitasyona kadar çeşitli uygulamalarda geleneksel yöntemlerle kullanılan el-parmak hareketlerinin algılanması yoluyla insan-makine etkileşiminin önemini artırmaktadır. Bu çalışmada, kamera görüntüleri ve sEMG sensör verilerinin eş zamanlı olarak kaydedilmesini sağlanarak denetimli makine öğrenme algoritmalarının yüksek doğrulukta eğitim ve test performansı oluşturabilmesi için gerekli öznitelik veri setinin oluşturulabilmesi ve filtrelenerek doğruluk performansının arttırılması amaçlanmaktadır. Benzer hibrit çalışmaların literatür taramaları, %80,22 ile %99,58 arasında değişen doğruluk oranları bildirmektedir. Bu çalışmada, veri önişleme ve öznitelik çıkarımından sonra, Destek Vektör Makineleri (SVM), k-en yakın Komşuluk (KNN) ve Yapay Sinir Ağlarının (ANN) performansı Matlab’ın sınıflandırma öğreticisi uygulaması kullanılarak değerlendirilmiş ve sırasıyla %92,70, %92,26 ve %90,41 test doğrulama sonuçları elde edilmiştir. Veri ön işleme sırasında oluşturulan verisetine, geliştirilen filtreleme işlemi uygulandığında sırasıyla %99,11, %98,55 ve %97,87 doğrulama performans değerleri elde edilmektedir. Bu makale, her iki yöntemin de güçlü yönlerinden yararlanarak sEMG sensörlerini ve kamera görüntü verilerini birleştiren bütünleşik bir yaklaşım sunmaktadır. Önerilen hibrit yöntem, el-parmak hareketlerini sınıflandırmak için makine öğrenimi algoritmalarının doğruluğunu artırarak, hassas hareket algılama ve kontrolü gerektiren uygulamalar için sağlam bir çözüm sunmaktadır. Bu araştırma, insan-makine etkileşimi teknolojilerinde yeni bir yaklaşımı literatüre kazandırmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Supporting Institution

Karabük Üniversitesi

Project Number

KBUBAP-22-DR-127

Ethical Statement

Veri elde etme işlemi, T.C. Karabük Üniversitesi Rektörlüğü Girişimsel Olmayan Klinik Araştırmalar Etik Kurulu’nun 2022/846 referans numaralı onayı ile gerçekleştirilmektedir.

Thanks

Bu çalışma Karabük Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Birimi tarafından KBUBAP-22-DR-127 proje numarası ile desteklenmektedir.

References

  1. [1] Kısa, D. H., Özdemir, M. A., Güren, O., Alaybeyoğlu Soy, A., El hareketi tahmini için EMG sinyalleri ve uyarlamalı sinirsel bulanık çıkarım sistemine (ANFIS) dayalı bir karar verme mekanizması, Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 38(3), 1417-1430, 2023.
  2. [2] Liu, Y., Zhang, S., & Gowda, M., A practical system for 3-D hand pose tracking using EMG wearables with applications to prosthetics and user interfaces, IEEE Internet of Things Journal, 10(4), 3407-3427, 2022.
  3. [3] Klotz, T., Gizzi, L., Yavuz, U. Ş., & Röhrle, O., Modelling the electrical activity of skeletal muscle tissue using a multi-domain approach, Biomechanics and modeling in mechanobiology, 19(1), 335-349, 2020.
  4. [4] Biagetti, G., Crippa, P., Orcioni, S., & Turchetti, C., Homomorphic deconvolution for MUAP estimation from surface EMG signals, IEEE journal of biomedical and health informatics, 21(2), 328-338, 2016.
  5. [5] İnternet: El tanıma kütüphanesi, Mediapipe, https://mediapipe-studio.webapps. google.com /demo/gesture_recognizer, 2023.
  6. [6] Mersinkaya, I., & Kavsaoglu, A. R., A Data Acquisiton System with sEMG Signal and Camera Images for Finger Classification with Machine Learning Algorithms, Engineering, Technology & Applied Science Research, 14(2), 13554-13558, 2024.
  7. [7] Raurale, S., McAllister, J., & del Rincon, J. M., Emg wrist-hand motion recognition system for real-time embedded platform, IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 1523-1527, 2019.
  8. [8] Lobov, S., Krilova, N., Kastalskiy, I., Kazantsev, V., & Makarov, V. A., Latent factors limiting the performance of sEMG-interfaces, Sensors, 18(4), 1122, 2018.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Biomedical Sciences and Technology , Biomedical Engineering (Other) , Signal Processing

Journal Section

Research Article

Early Pub Date

February 17, 2026

Publication Date

February 17, 2026

Submission Date

May 18, 2025

Acceptance Date

November 2, 2025

Published in Issue

Year 2026 Volume: 14 Number: 1

APA
Mersinkaya, İ., & Kavsaoğlu, A. R. (2026). Hibrit veri kullanarak makine öğrenme temelli parmak hareketi sınıflandırma. Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım Ve Teknoloji, 14(1), 28-42. https://doi.org/10.29109/gujsc.1701520

                                TRINDEX     16167        16166    21432    logo.png

      

    e-ISSN:2147-9526