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MoPFormer:用于可穿戴传感器活动识别的运动原语 Transformer

计算机视觉与模式识别 2025-10-29 v2

摘要

使用可穿戴传感器的人类活动识别面临可解释性有限的问题,这显著�影响跨数据集的泛化。为此,我们提出运动原语 Transformer(MoPFormer),一种新型自监督框架,通过将惯性测量单元信号分词为语义上有意义的运动原语,并利用 Transformer 架构学习丰富的时序表示来增强可解释性。MoPFormer 包含两个阶段:第一个阶段将多通道传感器流划分为短段并量化为离散的“运动原语”编码器,第二个阶段通过情境感知嵌入模块丰富这些分词序列,然后使用 Transformer 编码器处理。 proposed MoPFormer 可通过掩码运动建模目标进行预训练,以重建缺失的原语,从而在不同传感器配置下开发出鲁健的表示。在六个活动识别基准测试中进行的实验表明,MoPFormer 不仅超过了最先进的方法,成功地在多个数据集之间实现了泛化。更重要的是,所学运动原语显著增强了可解释性和跨数据集性能,通过捕捉在类似活动中保持一致的基本运动模式,无论数据集来源如何。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.20744,
  title  = {MoPFormer: Motion-Primitive Transformer for Wearable-Sensor Activity Recognition},
  author = {Hao Zhang and Zhan Zhuang and Xuehao Wang and Xiaodong Yang and Yu Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.20744},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted by NeurIPS 2025