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Signal-SGN:基于学习时频动力学的脉冲图卷积网络用于骨骼动作识别

计算机视觉与模式识别 2025-10-31 v6

摘要

对于多模态骨骼基于动作的识别,图卷积网络(GCN)是有效模型。然而,它们依赖浮点计算,导致能源消耗高,限制了在电池供电设备上的应用。虽然能效高,但脉冲神经网络(SNN)在建模骨骼动力学方面存在挑战,导致解决方案不佳。我们提出了Signal-SGN(Spiking Graph Convolutional Network),其利用骨骼序列的时间维度作为脉冲时间步,并将特征表示为多维离散随机信号,以进行时频域特征提取。它结合了1维脉冲图卷积(1D-SGC)模块和频率脉冲卷积(FSC)模块,以从以脉冲形式表示的骨骼中提取特征。此外,还提出了多尺度小波变换特征融合(MWTF)模块,用于提取动态脉冲特征并捕获频率特定特征,增强分类性能。在三个大型数据集上的实验表明,Signal-SGN在准确率和计算效率方面均超过了最新的SNN-based方法,同时以接近GCN方法的性能显著降低了理论能耗。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.01701,
  title  = {Signal-SGN: A Spiking Graph Convolutional Network for Skeletal Action Recognition via Learning Temporal-Frequency Dynamics},
  author = {Naichuan Zheng and Yuchen Du and Hailun Xia and Zeyu Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.01701},
  year   = {2025}
}