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Enregistrement W4407261680 · doi:10.1186/s12938-025-01347-y

The effect of depth data and upper limb impairment on lightweight monocular RGB human pose estimation models

2025· article· en· W4407261680 sur OpenAlexafffund
Gloria-Edith Boudreault-Morales, César Márquez-Chin, Xilin Liu, José Zariffa

Notice bibliographique

RevueBioMedical Engineering OnLine · 2025
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueStroke Rehabilitation and Recovery
Établissements canadiensToronto Rehabilitation InstituteUniversity of TorontoUniversity Health Network
Organismes subventionnairesUniversity of Toronto
Mots-clésArtificial intelligenceComputer visionMonocularComputer sciencePoseRGB color modelEstimationEngineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

BACKGROUND AND OBJECTIVES: Markerless vision-based human pose estimation (HPE) is a promising avenue towards scalable data collection in rehabilitation. Deploying this technology will require self-contained systems able to process data efficiently and accurately. The aims of this work are to (1) Determine how depth data affects lightweight monocular red-green-blue (RGB) HPE performance (accuracy and speed), to inform sensor selection and (2) Validate HPE models using data from individuals with physical impairments. METHODS: Two HPE models were investigated: Dite-HRNet and MobileHumanPose (capable of 2D and 3D HPE, respectively). The models were modified to include depth data as an input using three different fusion techniques: an early fusion method, a simple intermediate fusion method (using concatenation), and a complex intermediate fusion method (using specific fusion blocks, additional convolutional layers, and concatenation). All fusion techniques used RGB-D data, in contrast to the original models which only used RGB data. The models were trained, validated and tested using the CMU Panoptic and Human3.6 M data sets as well as a custom data set. The custom data set includes RGB-D and optical motion capture data of 15 uninjured and 12 post-stroke individuals, while they performed movements involving their upper limbs. HPE model performances were monitored through accuracy and computational efficiency. Evaluation metrics include Mean per Joint Position Error (MPJPE), Floating Point Operations (FLOPs) and frame rates (frames per second). RESULTS: The early fusion architecture consistently delivered the lowest MPJPE in both 2D and 3D HPE cases while achieving similar FLOPs and frame rates to its RGB counterpart. These results were consistent regardless of the data used for training and testing the HPE models. Comparisons between the uninjured and stroke groups did not reveal a significant effect (all p values > 0.36) of motor impairment on the accuracy of any model. CONCLUSIONS: Including depth data using an early fusion architecture improves the accuracy-efficiency trade-off of the HPE model. HPE accuracy is not affected by the presence of physical impairments. These results suggest that using depth data with RGB data is beneficial to HPE, and that models trained with data collected from uninjured individuals can generalize to persons with physical impairments.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,017
Score d'incertitude au seuil0,033

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,010
Tête enseignante GPT0,299
Écart entre enseignants0,289 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations8
Publié2025
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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