Ego-Elec

Ego-Elec是由北京理工大学团队构建的大规模多模态人体运动数据集，首次融合了稀疏消费级IMU设备与三视角自我中心视觉数据。该数据集包含56类日常活动在17种室内外场景下的9小时真实运动记录，通过动作捕捉系统提供高精度3D姿态标注，总帧数达288万。数据采集采用智能手机、智能手表、无线耳机及定制三目眼镜组成的轻量化可穿戴系统，模拟日常使用场景。其创新性在于突破了传统合成数据的仿真-现实鸿沟，为跨模态运动估计、虚拟现实交互等研究提供了真实场景基准。Ego-Elec is a large-scale multimodal human motion dataset constructed by the team from Beijing Institute of Technology. It is the first dataset to integrate sparse consumer-grade IMU devices and three-view egocentric visual data. This dataset contains 9 hours of real motion recordings of 56 categories of daily activities across 17 indoor and outdoor scenarios, with high-precision 3D pose annotations provided by a motion capture system, totaling 2.88 million frames. The data collection adopts a lightweight wearable system composed of smartphones, smart watches, wireless earphones and custom trinocular glasses, simulating daily usage scenarios. Its innovation lies in breaking the simulation-reality gap of traditional synthetic data, providing a real-world benchmark for research such as cross-modal motion estimation and virtual reality interaction.

原始信息汇总

EveryWear 数据集概述

数据集名称

EveryWear

数据集简介

EveryWear 是一个轻量级、实用的可穿戴人体运动捕捉系统，仅使用日常消费级可穿戴设备（智能手机、智能手表、耳机以及带有内置前向和向下摄像头的智能眼镜），无需任何显式校准。为支持现实世界的训练和基准测试，研究团队引入了 Ego-Elec 数据集。

核心数据集：Ego-Elec

• 数据规模：9小时的运动捕捉标注数据。
• 活动范围：涵盖56种日常活动。
• 环境范围：覆盖17个室内和室外环境。
• 活动类型示例：
  • 整理椅子、拳击、浏览物品、浏览乐谱、搬运物品、庆祝、结账、收集文件、指挥音乐、烹饪、讨论、分发材料、做家务、喝水、表达敬意、购物、用餐、离座、搬东西、收拾行李、打羽毛球、打篮球、打台球、玩纸牌游戏、下棋、玩游戏、踢足球、打乒乓球、打鼓、弹吉他、弹钢琴、举手、读书、复习材料、寻找某物、射箭、表现沮丧、坐下、伸展、休息、拿取物品、使用电子设备、漫步、挥手、写字。

系统与方法

• 系统构成：智能眼镜、智能手机、智能手表和耳机。在不同频率收集的信号会被对齐和下采样。
• 方法框架：采用师生框架，输入为智能眼镜的多视角第一人称图像以及惯性测量数据，以估计全身人体运动（包括全局平移和随时间变化的关节旋转）。此外，还集成了一个标准的SLAM模块来恢复全局头部位置。

性能结果

• 在Ego-Elec数据集上，与其他基线方法相比，EveryWear模型实现了更高的姿态估计精度和更低的根位置误差（Root PE），在位置和姿态相关指标上均表现出优越性能。

引用信息

bibtex @inproceedings{zhu2025human, title={Human Motion Estimation with Everyday Wearables}, author={Zhu, Siqi and Li, Yixuan and Li, Junfu and Wu, Qi and Wang, Zan and Ma, Haozhe and Liang, Wei}, booktitle={}, year={2025} }

搜集汇总

数据集介绍

构建方式

在可穿戴计算与人机交互领域，构建高质量的真实世界数据集对于推动基于日常设备的运动估计研究至关重要。Ego-Elec数据集的构建采用了精心设计的硬件原型系统，该系统集成了智能眼镜（配备一个前向和两个下向摄像头）、智能手机、智能手表和无线耳机这些日常可穿戴设备。数据收集过程在17个多样化的室内外场景中进行，参与者自然地执行56类日常活动。为确保数据质量与同步性，研究团队通过特定的校准手势实现了多模态数据流（视觉、惯性测量单元、运动捕捉系统）的时间对齐，并利用高精度光学运动捕捉系统提供了全身三维姿态与全局位移的真值标注，最终形成了长达9小时、标注翔实的真实世界运动数据集。

特点

Ego-Elec数据集的核心特点在于其高度的真实性与完备的多模态性。作为首个大规模结合第一人称视觉与稀疏消费级惯性测量单元测量的真实世界数据集，它彻底规避了基于合成数据训练所固有的仿真到现实的差距。数据集涵盖了从体育运动、家务劳动到社交互动等广泛的日常活动类型，并在多样化的环境背景下采集，确保了数据的代表性与泛化能力。其多模态数据流不仅包括三个视角的自我中心视觉信息，还同步记录了来自消费级设备的惯性信号，并配有由专业运动捕捉系统提供的高精度三维姿态真值，为模型训练与评估提供了坚实可靠的基础。

使用方法

该数据集主要服务于基于日常可穿戴设备的人类运动估计模型的开发、训练与基准测试。研究人员可利用其提供的同步多模态数据（自我中心图像、消费级惯性测量单元信号）以及对应的三维姿态真值，训练端到端的运动估计模型，特别是专注于解决稀疏、噪声传感器下的姿态重建问题。数据集的划分支持标准的机器学习流程，可用于验证多模态融合、师生蒸馏等先进框架的有效性。此外，其丰富的场景与活动多样性也使其适用于评估模型在遮挡、传感器不稳定等挑战性真实场景下的鲁棒性，为推动轻量级、实用化运动捕捉技术的研究提供了关键资源。

背景与挑战

背景概述

Ego-Elec数据集由北京理工大学等机构的研究团队于2025年提出，旨在推动基于日常可穿戴设备的人体运动估计研究。该数据集聚焦于解决扩展现实（XR）交互中人体运动捕捉的实用性问题，核心研究在于如何利用智能手机、智能手表、无线耳机和智能眼镜等轻量级消费级设备，实现无需校准的高精度全身运动估计。Ego-Elec包含了9小时的真实世界运动数据，涵盖17种多样室内外环境下的56类日常活动，并通过运动捕捉系统提供了三维真值标注，为相关领域提供了首个大规模融合第一人称视觉与稀疏惯性测量单元（IMU）数据的基准，显著促进了自然人机交互与虚拟化身动画技术的发展。

当前挑战

Ego-Elec数据集致力于解决消费级可穿戴设备在人体运动估计中面临的挑战。在领域问题层面，传统方法受限于设备穿戴性差、硬件成本高以及复杂校准需求，难以在日常场景中广泛应用；而稀疏传感器配置导致运动观测不完整，加之消费级IMU稳定性低、信号噪声显著，加剧了运动估计的长期漂移与精度下降。在构建过程中，数据集采集需克服多模态数据的时间同步难题，包括摄像头、惯性传感器与运动捕捉系统之间的时序对齐；同时，真实世界数据的标注依赖高精度运动捕捉系统，在多样环境与活动下确保三维真值的一致性亦构成显著挑战。

常用场景

经典使用场景

在扩展现实交互与自然人机界面研究中，Ego-Elec数据集为基于日常可穿戴设备的全身运动估计提供了核心基准。该数据集通过融合第一人称视角视觉信息与稀疏消费级惯性测量单元数据，构建了多模态运动捕捉的典型应用场景。研究者利用其九小时真实世界运动序列，涵盖五十六种日常活动与十七种多样化环境，系统评估各类算法在复杂现实条件下的鲁棒性与泛化能力，尤其在处理视觉遮挡与传感器漂移等挑战性问题上展现出独特价值。

解决学术问题

Ego-Elec数据集有效解决了消费级可穿戴设备运动估计中的若干关键学术难题。其通过真实世界数据采集彻底消除了合成数据训练导致的仿真与现实差距，为模型适应实际传感器噪声与佩戴不稳定性提供了基础。该数据集设计的师生蒸馏框架创新性地处理了稀疏传感器配置下的运动可观测性限制，通过跨模态补偿机制缓解了单模态方法在遮挡场景下的失效问题。这些贡献显著推进了轻量化、无标定运动捕捉技术的理论发展，为相关领域建立了新的研究范式。

衍生相关工作

Ego-Elec数据集的发布催生了多方向衍生研究。在方法论层面，其师生蒸馏框架启发了后续针对异构传感器融合的迁移学习研究，部分工作进一步探索了自适应传感器配置的动态建模。数据集构建范式推动了真实世界多模态运动数据采集的标准化进程，后续研究相继提出更丰富的环境交互与社交活动数据集。在应用拓展方面，该工作促进了基于日常设备的实时运动捕捉系统开发，相关成果已在移动端动作识别、健康监测等场景得到延伸应用。