Sensor-based human activity segmentation and recognition are two important and challenging problems in many real-world applications and they have drawn increasing attention from the deep learning community in recent years. Most of the existing deep learning works were designed based on pre-segmented sensor streams and they have treated activity segmentation and recognition as two separate tasks. In practice, performing data stream segmentation is very challenging. We believe that both activity segmentation and recognition may convey unique information which can complement each other to improve the performance of the two tasks. In this paper, we firstly proposes a new multitask deep neural network to solve the two tasks simultaneously. The proposed neural network adopts selective convolution and features multiscale windows to segment activities of long or short time durations. First, multiple windows of different scales are generated to center on each unit of the feature sequence. Then, the model is trained to predict, for each window, the activity class and the offset to the true activity boundaries. Finally, overlapping windows are filtered out by non-maximum suppression, and adjacent windows of the same activity are concatenated to complete the segmentation task. Extensive experiments were conducted on eight popular benchmarking datasets, and the results show that our proposed method outperforms the state-of-the-art methods both for activity recognition and segmentation.


翻译:基于传感器的人体活动分割和识别是许多实际应用中的两个重要且具有挑战性的问题,近年来已经引起了深度学习社区的越来越多的关注。大多数现有的深度学习方法是基于预分割的传感器流设计的,并将活动分割和识别视为两个独立的任务。在实践中,执行数据流分割非常具有挑战性。我们认为,活动分割和识别都可以传递独特的信息,这些信息可以互补,从而提高两个任务的性能。在本文中,我们首先提出了一种新的多任务深度神经网络来同时解决这两个任务。所提出的神经网络采用选择性卷积和特征多尺度窗口来对长或短时间间隔的活动进行分割。首先,为了中心化每个特征序列单元,生成不同尺度的多个窗口。然后,模型被训练来预测每个窗口的活动类别和偏移量。最后,通过非极大抑制过滤掉重叠的窗口,并将相邻的同一活动窗口连接起来完成分割任务。针对八个流行的基准数据集进行了广泛的实验,结果表明,我们提出的方法在活动识别和分割方面都优于现有的最先进方法。

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