基于 6DoF 磁力跟踪的步态分析
信号处理
2025-09-03 v1
摘要
使用可穿戴式设备进行步态分析相对于非穿戴式设备具有便携性和可接入性优势。然而，非穿戴式设备在能提供的步态信息方面始终显示出优越性能。这促使人们致力于提高基于可穿戴设备的步态分析性能。为此，我们开发了基于 6 自由度 (6DoF) 磁力跟踪的步态分析系统，以此为目标。该系统具备便携性、最小侵入性、无线和低功耗特点。作为概念验证，该系统被用于人类活动识别 (HAR) 任务，以分类四种任务——直立行走 (W)、承重行走 (WW)、慢跑 (J) 和原地行军 (M)。系统收集了 12 名参与者的步态数据。比较了两种深度学习 (DL) 分类器——卷积神经网络 (CNN) 和长短期记忆网络 (LSTM)——的分类性能。磁力跟踪基于步态分析的系统显示出 92\% 的总体分类准确率，而 IMU + 磁力计系统为 86.69\%。此外，磁力跟踪系统在区分 W 和 WW 方面提升了约 8\%。这凸显了 IMU + 磁力计数据信息内容不足的必要性，进一步证明了完整 6DoF 跟踪的重要性。我们的工作证明了使用磁力跟踪系统进行步态分析的可行性。
引用
@article{arxiv.2509.00323,
title = {Gait Analysis using 6DoF Magnetic Tracking},
author = {R. Abhishek Shankar and Hyungjun Ha and Byunghoo Jung},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00323},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 5 figures, submitted to IEEE Sensors Journal