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利用惯性与人体区域静电感知的混合 CNN-膨胀自注意力模型用于健身房锻炼识别、计数与用户认证

信号处理 2025-03-11 v1

摘要

尽管人体电容(HBCHBC)已被探索作为一种新型可穿戴运动感知模态,但在实际场景中,其能力从未被定量证明可与占主导地位的惯性测量单元(IMUIMU)相媲美。因此,本工作旨在评估 HBCHBC 在可穿戴运动感知中的贡献。本文描述了一个真实案例研究,即健身房锻炼追踪,以评估 HBCHBC 作为 IMUIMU 在活动识别中补充的有效性。收集了来自十名志愿者的五十次健身房训练数据,带来了一个五十小时带有标注的 IMUIMUHBCHBC 数据集。借助由自注意力机制赋能的混合 CNN-膨胀神经网络模型,HBCHBC 在锻炼识别方面略微提高了 IMUIMU 的准确率,并在重复计数方面相比 IMUIMU 具有显著优势。这项工作有助于增进对 HBCHBC(一种基于人体区域静电场的新型可穿戴运动感知模态)的理解。本工作展示的所有材料均已开源,以促进进一步研究 \footnote{https://github.com/zhaxidele/Toolkit-for-HBC-sensing}。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.06311,
  title  = {Hybrid CNN-Dilated Self-attention Model Using Inertial and Body-Area Electrostatic Sensing for Gym Workout Recognition, Counting, and User Authentification},
  author = {Sizhen Bian and Vitor Fortes Rey and Siyu Yuan and Paul Lukowicz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06311},
  year   = {2025}
}