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面向6G扩展现实系统的基于可穿戴传感器的端到端人体姿态重建

计算机视觉与模式识别 2025-03-10 v1 信号处理

摘要

完整的3D人体姿态重建是未来第六代(6G)网络中扩展现实(XR)应用的关键支撑技术,可支持游戏中的沉浸式交互、虚拟会议和远程协作。然而,在无线网络中实现精确的姿态重建仍具有挑战性,原因包括信道损伤、比特错误和量化效应。现有方法通常假设室内环境下无误码传输,限制了其在真实场景中的适用性。为了应对这些挑战,我们提出了一种基于深度学习的框架,用于正交频分复用(OFDM)系统中的人体姿态重建。该框架引入了一个两阶段深度学习接收机:第一阶段联合估计无线信道并解码OFDM符号,第二阶段将接收到的传感器信号映射为完整的3D身体姿态。仿真结果表明,所提出的神经接收机降低了误码率(BER),相比采用独立信号检测步骤(即最小二乘信道估计和线性最小均方误差均衡)的基线方法,在10410^{-4} BER处获得了5 dB的增益。此外,我们的实验结果表明8位量化足以实现精确的姿态重建,在重建传感器信号上实现了5×1045\times10^{-4}的均方误差,并将重建人体姿态的关节角度误差相比基线降低了37%。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.04860,
  title  = {End-to-End Human Pose Reconstruction from Wearable Sensors for 6G Extended Reality Systems},
  author = {Nguyen Quang Hieu and Dinh Thai Hoang and Diep N. Nguyen and Mohammad Abu Alsheikh and Carlos C. N. Kuhn and Yibeltal F. Alem and Ibrahim Radwan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.04860},
  year   = {2025}
}