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基于视频的运动分类与激活肌群预测:一种混合X3D-SlowFast网络

计算机视觉与模式识别 2025-07-22 v2 机器学习

摘要

本文介绍了一种简单而有效的运动分类和肌群激活预测(MGAP)策略。这些任务对个人健身具有重要意义,有助于实现更经济、更易获取、更安全、更简单的锻炼方案。这对于新手和残障人士尤其相关。该领域先前的研究主要依赖于安装传感器和有限的运动范围,降低了日常使用的实用性。此外,现有的MGAP方法也存在类似的传感器依赖性和受限的肌群范围,通常排除了对于全面健身方案至关重要的力量训练运动。为了解决这些局限性,我们的研究采用了一个基于视频的深度学习框架,涵盖了广泛的运动和肌群,包括那些对力量训练至关重要的运动和肌群。利用“Workout/Exercises Video”数据集,我们的方法以有效的方式整合了X3D和SlowFast视频活动识别模型,以增强运动分类和MGAP性能。我们的研究结果表明,这种通过加权集成获得的混合方法在准确性上优于现有的基线模型。预训练模型在提升整体性能方面起着关键作用,SlowFast模型的最佳通道缩减值接近10。通过一项探索微调的消融研究,我们进一步阐明了这两个任务之间的相互关系。我们的复合模型,即X3D和SlowFast的加权平均集成,在所有评估类别中为运动分类和MGAP都设立了新的基准,为先前方法的局限性提供了一个鲁棒的解决方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2406.06703,
  title  = {Video-based Exercise Classification and Activated Muscle Group Prediction with Hybrid X3D-SlowFast Network},
  author = {Manvik Pasula and Pramit Saha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.06703},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 1 figure, submitted to Nature Scientific Reports