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面向训练动作评估的域知识驱动自监督表示

计算机视觉与模式识别 2022-10-24 v2 人工智能 人机交互 机器学习

摘要

锻炼时保持正确姿势对于预防损伤和最大化肌肉增益十分重要。检测训练动作中的错误自然需要估计人体姿态。然而,现成的姿态估计器在健身房场景所录视频上表现不佳,原因包括相机角度、健身器材遮挡、光照与衣着等。更棘手的是,待检测的训练错误非常细微。为此,我们提出从无标注样本中学习面向锻炼的图像与视频表示,使得专家标注的小数据集足以进行有监督错误检测。具体而言,我们的域知识驱动自监督方法(姿态对比学习与运动解耦)利用了锻炼动作的谐波运动,并借助相机角度、衣着与光照的大幅差异学习强表示。为便于自监督预训练与有监督微调,我们整理了新的锻炼数据集 \emph{Fitness-AQA}(\url{https://github.com/ParitoshParmar/Fitness-AQA}),包含三项锻炼:BackSquat、BarbellRow 与 OverheadPress。该数据集由专业教练标注了多种关键且典型发生的锻炼错误。实验结果表明,我们的自监督表示优于现成的 2D 与 3D 姿态估计器及若干其他基线。我们还展示了我们的方法可应用于其他领域/任务,如姿态估计与跳水质量评估。

关键词

引用

@article{arxiv.2202.14019,
  title  = {Domain Knowledge-Informed Self-Supervised Representations for Workout Form Assessment},
  author = {Paritosh Parmar and Amol Gharat and Helge Rhodin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2202.14019},
  year   = {2022}
}