We tackle the problem of tracking the human lower body as an initial step toward an automatic motion assessment system for clinical mobility evaluation, using a multimodal system that combines Inertial Measurement Unit (IMU) data, RGB images, and point cloud depth measurements. This system applies the factor graph representation to an optimization problem that provides 3-D skeleton joint estimations. In this paper, we focus on improving the temporal consistency of the estimated human trajectories to greatly extend the range of operability of the depth sensor. More specifically, we introduce a new factor graph factor based on Koopman theory that embeds the nonlinear dynamics of several lower-limb movement activities. This factor performs a two-step process: first, a custom activity recognition module based on spatial temporal graph convolutional networks recognizes the walking activity; then, a Koopman pose prediction of the subsequent skeleton is used as an a priori estimation to drive the optimization problem toward more consistent results. We tested the performance of this module on datasets composed of multiple clinical lowerlimb mobility tests, and we show that our approach reduces outliers on the skeleton form by almost 1 m, while preserving natural walking trajectories at depths up to more than 10 m.


翻译:作为向临床流动评估自动运动评估系统迈出的第一步,我们处理跟踪人类下体的问题,这是向临床流动评估自动运动评估系统迈出的第一步,我们采用了一个将惰性测量单位数据、RGB图像和点云深度测量结合起来的多式联运系统。这个系统将系数图表示用于一个提供三维骨骼联合估计的优化问题。在本文中,我们侧重于提高估计人类轨道的时间一致性,以大大扩大深度传感器的可操作性。更具体地说,我们根据Koopman理论引入一个新的要素图因子,将若干低平度移动活动的非线性动态嵌入其中。这个要素执行一个两步过程:首先,一个基于空间时图动态网络的定制活动识别模块,承认行走活动;然后,一个Koopman对随后的骨骼作出预测,作为将优化问题推向更一致的结果的预估。我们测试了这个模块的性能,该模块由多个临床低度移动性测试组成,我们显示我们的方法将骨骼外部的外部位缩小了近1米,同时保持自然行向更深处。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
109+阅读 · 2020年3月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月27日
Arxiv
0+阅读 · 2022年6月24日
VIP会员
相关资讯
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium8
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月16日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员