Wearable AI · CDSS

Walk-Fit

AI-Powered Gait Analysis & CDSS for Lumbar Disease

발 IMU 센서만으로 골반 움직임을 예측하는 가상 센서 모델링 기반 보행 이상 감지 CDSS.

PythonTensorFlowConv1D-LSTM DuckDBStreamlitCDSSWearable AI
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Overview

발끝에서
골반을 읽다.

골반 움직임은 보행 이상 진단의 핵심 지표지만 측정이 번거롭습니다. Walk-Fit은 양발 IMU만으로 골반 가속도를 예측하는 가상 센서(Virtual Sensor)를 학습시키고, 재구성 오차를 기반으로 보행 이상을 판정하는 CDSS입니다.

정상 보행으로 학습된 모델이 예측에 실패하는 정도(MAE)를 이상 신호로 해석합니다.

Methodology · Architecture

Conv1D + LSTM 가상 센서

Input · 6 feat (L/R Foot Acc) Conv1D(32) MaxPool LSTM(80) Dropout(0.2) Dense(3 · Pelvis X,Y,Z)

Anomaly Thresholds (MAE)

정상 < 3.0 관찰 3.0 – 4.0 비정상 ≥ 4.0
Dataset & Scale

데이터셋

51
Subjects
100Hz
Xsens MTw Awinda
7
Body Locations
6→3
Feat In → Out

Kuopio Gait Dataset (Zenodo, University of Eastern Finland, 2024) — 51명 피험자, Movella Xsens MTw Awinda IMU(100Hz), 골반·좌우 대퇴·경골·발 7개 부위.

Tech Stack

기술 스택

Deep Learning

  • TensorFlow 2.14+
  • Keras Tuner (Hyperband)

Data

  • DuckDB 0.9+
  • NumPy · Pandas

Web

  • Streamlit 1.28+
  • Plotly

Environment

  • Poetry