Fugu-MT 論文翻訳(概要): Design Space Exploration on Efficient and Accurate Human Pose Estimation from Sparse IMU-Sensing

論文の概要: Design Space Exploration on Efficient and Accurate Human Pose Estimation from Sparse IMU-Sensing

arxiv url: http://arxiv.org/abs/2308.02397v1
Date: Fri, 21 Jul 2023 13:36:49 GMT
ステータス: 処理完了
システム内更新日: 2023-08-14 01:48:26.248671
Title: Design Space Exploration on Efficient and Accurate Human Pose Estimation from Sparse IMU-Sensing
Title（参考訳）: スパースIMUセンシングによる効率的な人文推定のための設計空間探索
Authors: Iris F\"urst-Walter, Antonio Nappi, Tanja Harbaum, J\"urgen Becker
Abstract要約: HPE(Human Pose Estimation)は、スポーツ、リハビリテーション、仕事の安全などにおいて、個人データを損なうことなく正確な感覚を必要とする。ハードウェアリソースの正確性と効率的な利用との間の中心的なトレードオフは、研究ではほとんど議論されない。我々は、センサ構成の異なる公開ボディモデルデータセットからIMUデータを生成し、このデータでディープラーニングモデルをトレーニングする。
参考スコア（独自算出の注目度）: 1.4793175588849254
License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
Abstract: Human Pose Estimation (HPE) to assess human motion in sports, rehabilitation or work safety requires accurate sensing without compromising the sensitive underlying personal data. Therefore, local processing is necessary and the limited energy budget in such systems can be addressed by Inertial Measurement Units (IMU) instead of common camera sensing. The central trade-off between accuracy and efficient use of hardware resources is rarely discussed in research. We address this trade-off by a simulative Design Space Exploration (DSE) of a varying quantity and positioning of IMU-sensors. First, we generate IMU-data from a publicly available body model dataset for different sensor configurations and train a deep learning model with this data. Additionally, we propose a combined metric to assess the accuracy-resource trade-off. We used the DSE as a tool to evaluate sensor configurations and identify beneficial ones for a specific use case. Exemplary, for a system with equal importance of accuracy and resources, we identify an optimal sensor configuration of 4 sensors with a mesh error of 6.03 cm, increasing the accuracy by 32.7% and reducing the hardware effort by two sensors compared to state of the art. Our work can be used to design health applications with well-suited sensor positioning and attention to data privacy and resource-awareness.
Abstract（参考訳）: スポーツ、リハビリテーション、作業安全における人間の動作を評価するためのヒューマンポーズ推定(human pose estimation, hpe)は、センシティブな基礎となる個人データを妥協することなく正確なセンシングを必要とする。したがって、局所処理は必要であり、そのようなシステムにおける限られたエネルギー予算は、一般的なカメラセンシングの代わりに慣性計測ユニット(IMU)によって対処することができる。ハードウェアリソースの正確性と効率的な利用との間の中心的なトレードオフは、研究ではほとんど議論されない。このトレードオフを,IMUセンサの様々な量と位置の模擬設計空間探索(DSE)によって解決する。まず,センサ構成の異なる公開ボディモデルデータセットから imu-dataを生成し,このデータを用いてディープラーニングモデルをトレーニングする。さらに、精度とリソースのトレードオフを評価するための組み合わせ指標を提案する。我々はDSEをセンサ構成の評価ツールとして使用し、特定のユースケースに有用なものを特定した。例えば、精度とリソースが等しいシステムでは、メッシュ誤差が6.03 cmの4つのセンサの最適なセンサ構成を特定し、精度を32.7%向上させ、2つのセンサーによるハードウェアの労力を削減する。私たちの研究は、適切なセンサーの位置決めとデータプライバシとリソース認識への注意による健康アプリケーションの設計に使用できます。

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