論文の概要: Rotation-Invariant Multi-IMU Activity Recognition under Independent Per-Location Orientation Shifts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.15621v1
- Date: Sun, 16 Aug 2026 08:39:41 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-08-18 19:59:03.366234
- Title: Rotation-Invariant Multi-IMU Activity Recognition under Independent Per-Location Orientation Shifts
- Title(参考訳): 独立な位置方向シフトの下での回転不変多IMU活性認識
- Abstract要約: 在宅リハビリテーションや運動監視などの自己管理型ウェアラブルを備えたヒューマンアクティビティ認識(HAR)では、セッション間で慣性測定ユニット(IMU)を分離する必要があることが多い。
これは、従来のスカラーHARモデルが構造的に扱わないデプロイメントシフトである、ボディロケーション間の独立方向オフセットを誘導することができる。
本稿では、独立な位置ごとのIMU配向に対して堅牢性を実現する回転不変フレームワークTruly Rotation-Invariant HAR(TRI-HAR)について、構造モデル特性をオフセットする。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 13.403260838673502
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Human Activity Recognition (HAR) with self-administered wearables, such as at-home rehabilitation and exercise monitoring, often requires reattaching inertial measurement units (IMUs) across sessions. In multi-IMU settings, this can induce independent orientation offsets across body locations, a deployment shift that conventional scalar HAR models do not structurally handle. Existing remedies rely on rotation augmentation, whose robustness depends on sampled transformations, or calibration and orientationnormalization pipelines requiring additional reference-frame assumptions or explicit procedures. We present Truly Rotation-Invariant HAR (TRI-HAR), a rotation-invariant framework that makes robustness to independent per-location IMU orientation offsets a structural model property. TRI-HAR reshapes accelerometer and gyroscope streams into triaxial vectors, applies a shared SO(3)-equivariant backbone and invariant projection to each IMU location, and fuses the resulting invariant features for activity classification. Across four multi-IMU benchmarks, TRI-HAR preserves macro-F1 under fixed independent per-location SO(3) rotations and outperforms rotation-augmented baselines under this target shift without requiring rotational augmentation.
- Abstract(参考訳): 在宅リハビリテーションや運動監視などの自己管理型ウェアラブルを備えたヒューマンアクティビティ認識(HAR)では、セッション間で慣性測定ユニット(IMU)を分離する必要があることが多い。
マルチIMU設定では、これは、従来のスカラーHARモデルが構造的に扱わないデプロイメントシフトである、ボディロケーション間の独立方向オフセットを誘導することができる。
既存の治療法は回転増強に依存しており、その堅牢性はサンプル変換やキャリブレーションや配向正規化パイプラインに依存し、追加の参照フレーム仮定や明示的な手順を必要とする。
本稿では、独立な位置ごとのIMU配向に対して堅牢性を実現する回転不変フレームワークTruly Rotation-Invariant HAR(TRI-HAR)について、構造モデル特性をオフセットする。
TRI-HARは加速度計とジャイロスコープストリームを3軸ベクトルに結合させ、共有SO(3)-同変バックボーンと不変射影をそれぞれのIMU場所に印加し、その結果の非変動特徴を活動分類に融合させる。
4つのマルチIMUベンチマークにおいて、TRI-HARは、固定された独立配置SO(3)回転の下でマクロF1を保存し、回転の増大を必要とせずに、この目標シフト下での回転増大ベースラインを上回る。
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