До оцінки дієти за допомогою відеокамер для мобільних телефонів
Микола Чен
1 кафедра комп'ютерних наук, Університет Іллінойсу, Урбана, штат Іллінойс, 61801 США;
Юн Янг Лі
1 кафедра комп'ютерних наук, Університет Іллінойсу, Урбана, штат Іллінойс, 61801 США;
Моріс Раб
1 кафедра комп'ютерних наук, Університет Іллінойсу, Урбана, штат Іллінойс, 61801 США;
Брюс Шатц
2 Департамент медичної інформатики, Університет Іллінойсу, Урбана, Іллінойс 61801 США
Анотація
Надійна дієтична оцінка є складним, але важливим завданням для визначення загального стану здоров'я. Існуючі зусилля проводяться вручну, вимагають значних зусиль і схильні до недооцінки та неправильного представлення споживання їжі. Ми пропонуємо використовувати мобільні телефони, щоб зробити цей процес швидшим, простішим та автоматичнішим. Користуючись мобільними телефонами із вбудованими відеокамерами, люди роблять короткі відео своїх страв; Потім наше програмне забезпечення автоматично аналізує відео, щоб розпізнати страви та оцінити калорії. Попередні експерименти на 20 типових стравах з місцевої їдальні дають багатообіцяючі результати. Наш підхід доповнює існуючі методи оцінки дієти, щоб допомогти людям краще управляти своїм харчуванням, щоб запобігти ожирінню та іншим захворюванням, пов'язаним з дієтою.
Вступ
Дієтична оцінка - це комплексна оцінка споживання їжею людиною. Це постійний процес, який вимірює історію споживання їжі та поживних речовин. Точна дієтична оцінка дає цінну інформацію про потенційні проблеми зі здоров’ям людини, такі як недоїдання та - більш поширене в сучасну епоху - ожиріння. Повні дієтичні дані є надзвичайно важливими для людей, щоб створити персоналізовані режими харчування, щоб поліпшити свої харчові звички для профілактики таких проблем зі здоров'ям.
Існують різні методи, які допомагають оцінити дієту. Фотоденники популярні серед людей, які намагаються схуднути. Люди їдять фотографії своїх страв і роблять записи про кожну страву перед їжею. На жаль, щоденник фотографій показує лише те, що було з’їдено, але не і його харчову цінність.
Популярні також програми для підрахунку калорій. Люди бачать конкретні страви в базі даних програмного забезпечення, щоб отримати оцінку вмісту поживних речовин. Хоча обширна база даних забезпечує більшу точність, навігація по ній створює психічний тягар для користувача. Ми їли свіжі помідори чи консервовані помідори? Такий скрупульозний підхід може швидко стати нудним і демотивує всіх, крім найбільш рішучих користувачів, оскільки такий вибір робить незначну різницю в калоріях.
Проведення оцінки дієти за допомогою цифрових фотографій їжі стає популярним. Повсюдність мобільних телефонів з камерами робить фотозйомку легкою та доступною. Станом на грудень 2009 року лише в США налічувалося понад 285 мільйонів мобільних телефонів [1]. Використовуючи це, в Японії віртуальна дружина Metaboinfo [2] має команду дієтологів вручну аналізуючи фотографії страв з мобільних телефонів, щоб забезпечити миттєву оцінку калорій для своїх користувачів. Існуючі дослідження [3,4] намагаються використати автоматизовані комп’ютерні методи зору для розпізнавання їжі за своїми фотографіями для сприяння оцінці калорій. Хоча багатообіцяюча, продуктивність була обмеженою, оптимістично працюючи з точністю 25 - 58%. Варіації, спричинені багатьма факторами (наприклад, відстань та умови освітлення), роблять окремі фотографії страв поганими кандидатами на надійну обробку зображень. Наші початкові спроби розпізнавання їжі підтверджують це обмеження, виконуючи показники з точністю менше 25% із фотографіями, зробленими з висоти пташиного польоту.