自定义数据集
收藏arXiv2025-04-23 更新2025-04-25 收录
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http://arxiv.org/abs/2504.16655v1
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资源简介:
该数据集是一个自定义的数据集,由意大利理工学院的研究人员收集,包含20名参与者执行五种不同的动作:站立、行走、蹲下、从行走姿势向后跌倒和从蹲下姿势向侧面跌倒。数据集通过三个接收器同步记录RGB图像和CSI信号,用于训练和测试TED-Net模型和DGNN模型,以进行动作识别和跌倒检测。
This custom dataset was collected by researchers from the Italian Institute of Technology, involving 20 participants performing five distinct actions: standing, walking, squatting, falling backward from a walking posture, and falling sideways from a squatting posture. The dataset synchronously records RGB images and Channel State Information (CSI) signals via three receivers, and is used to train and test the TED-Net and DGNN models for action recognition and fall detection.
提供机构:
意大利理工学院
创建时间:
2025-04-23
搜集汇总
数据集介绍

构建方式
该数据集的构建基于Wi-Fi信道状态信息(CSI)与RGB图像的同步采集技术,通过配置单发射器和三接收器天线系统,结合高分辨率摄像头捕捉人体动作。数据采集过程中,20名受试者执行站立、行走、蹲坐及跌倒等标准化动作,所有CSI信号以300Hz采样率记录并经过归一化处理,同时YOLOv11Pose模型从RGB图像中提取17个关键点作为姿态估计的基准真值。实验设计严格遵循伦理规范,确保数据采集的安全性与隐私性。
特点
数据集的核心特点在于其多模态特性与隐私保护优势。通过融合Wi-Fi CSI信号与视觉数据,实现了非侵入式的人体姿态捕捉,特别适用于光照受限或隐私敏感场景。数据包含跌倒与非跌倒动作的精细分类,其中跌倒动作涵盖后仰与侧倒两种典型模式,并标注了动作转换时序。关键点坐标的归一化处理与插值补偿机制显著提升了数据质量,而跨位置(中心/左侧)的动作设计增强了模型的泛化能力。
使用方法
该数据集主要服务于基于CSI的人体姿态估计与动作识别算法开发。研究者可首先利用TED-Net从CSI信号重建2D骨架,再通过DGNN进行动作分类。数据集按80%-20%比例划分训练测试集,跌倒动作采用留一法验证。评估指标包括PCK(关键点正确率)和混淆矩阵分析,支持端到端系统性能验证。值得注意的是,CSI骨架数据可直接替代RGB骨架输入,为隐私保护型监测系统提供基准测试平台。
背景与挑战
背景概述
该数据集由意大利理工学院HRI2实验室的研究团队于2025年创建,主要研究人员包括Younggeol Cho等人,旨在解决基于Wi-Fi信道状态信息(CSI)的人体骨骼姿态估计与动作识别问题。作为视觉隐私保护技术的创新探索,该研究突破了传统RGB摄像头的物理限制,通过Transformer编码器-解码器网络(TED-Net)和定向图神经网络(DGNN)的协同架构,在老年跌倒检测等医疗监护场景展现出显著优势。数据集包含20名受试者的多模态同步数据,其创新性地将无线信号处理与计算机视觉技术融合,为智能家居环境下的非侵入式健康监测提供了新的技术范式。
当前挑战
在领域问题层面,该数据集需解决CSI信号低空间分辨率导致的末端肢体定位不准问题,以及快速跌倒动作引起的信号突变干扰。构建过程中面临三大技术挑战:多接收天线信号的时间同步精度需控制在毫秒级,复杂室内环境下的多径效应会降低信号质量,且动态场景中家具布局变化可能导致模型泛化能力下降。此外,为保持隐私保护特性,数据采集需在严格去除可识别身份信息的前提下,保证动作特征的完整表达,这对数据脱敏处理提出了更高要求。
常用场景
经典使用场景
在智能健康监护领域,该数据集通过Wi-Fi信道状态信息(CSI)实现了无视觉干扰的人体姿态估计与动作识别,特别适用于老年人跌倒检测。其经典使用场景包括家庭环境中的实时活动监测,通过捕捉人体运动引起的无线信号变化,构建二维骨骼关键点,进而识别站立、行走、蹲下及跌倒等动作。这种非侵入式方法避免了摄像头带来的隐私问题,同时利用广泛部署的Wi-Fi路由器降低了硬件成本。
实际应用
在实际应用中,该数据集支持开发隐私保护的智能家居监护系统,尤其适用于浴室、卧室等敏感区域。系统可通过商用Wi-Fi设备持续监测用户活动状态,在检测到跌倒时自动触发警报。实验表明,在20名受试者构成的定制数据集中,该系统对非跌倒动作的平均识别准确率达94.8%,且能跟踪人体躯干位置(误差<10%)。这种方案显著降低了养老机构的监护成本,同时避免了摄像头带来的伦理争议。
衍生相关工作
该数据集衍生了多项无线感知领域的创新研究,包括Zhou等人提出的MetaFi++(基于Transformer的元宇宙姿态仿真)、Yang团队的MetaFi(Wi-Fi姿态估计框架)等。其TED-Net架构启发了后续对CSI信号时空特征提取的改进,而DGNN模型为基于图神经网络的骨骼动作识别提供了新范式。相关技术已扩展至多目标跟踪、3D姿态重建等方向,推动了《MM-Fi》等多模态数据集的构建。
以上内容由遇见数据集搜集并总结生成



