Evaluating the Task Generalization of Temporal Convolutional Networks for Surgical Gesture and Motion Recognition using Kinematic Data

计算机科学 运动学 人工智能 任务(项目管理) 一般化 杠杆(统计) 手势 手势识别 机器人 卷积神经网络 运动(物理) 计算机视觉 机器学习 模式识别(心理学) 语音识别 工程类 数学 数学分析 物理 经典力学 系统工程
作者
Homa Alemzadeh,Ian Reyes,Zongyu Li,Homa Alemzadeh
出处
期刊:Cornell University - arXiv
标识
DOI:10.48550/arxiv.2306.16577
摘要

Fine-grained activity recognition enables explainable analysis of procedures for skill assessment, autonomy, and error detection in robot-assisted surgery. However, existing recognition models suffer from the limited availability of annotated datasets with both kinematic and video data and an inability to generalize to unseen subjects and tasks. Kinematic data from the surgical robot is particularly critical for safety monitoring and autonomy, as it is unaffected by common camera issues such as occlusions and lens contamination. We leverage an aggregated dataset of six dry-lab surgical tasks from a total of 28 subjects to train activity recognition models at the gesture and motion primitive (MP) levels and for separate robotic arms using only kinematic data. The models are evaluated using the LOUO (Leave-One-User-Out) and our proposed LOTO (Leave-One-Task-Out) cross validation methods to assess their ability to generalize to unseen users and tasks respectively. Gesture recognition models achieve higher accuracies and edit scores than MP recognition models. But, using MPs enables the training of models that can generalize better to unseen tasks. Also, higher MP recognition accuracy can be achieved by training separate models for the left and right robot arms. For task-generalization, MP recognition models perform best if trained on similar tasks and/or tasks from the same dataset.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Criminology34应助李媛媛采纳,获得10
刚刚
hsy309完成签到,获得积分10
刚刚
xyb完成签到,获得积分10
刚刚
重要笑南完成签到 ,获得积分20
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
大鸣王潮完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
李爱国应助ff采纳,获得10
3秒前
脑洞疼应助糟糕的铁锤采纳,获得10
4秒前
从容安珊完成签到,获得积分10
4秒前
MQ完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
蓝天应助lu1222采纳,获得10
6秒前
LabRat发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
TTLOVEDXX完成签到,获得积分10
8秒前
xiaohan发布了新的文献求助10
9秒前
4born发布了新的文献求助10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
852应助dina采纳,获得10
10秒前
肖旻发布了新的文献求助10
11秒前
耍酷的荧发布了新的文献求助30
11秒前
大石头完成签到,获得积分10
11秒前
NATURECATCHER发布了新的文献求助10
12秒前
领导范儿应助卉木萋萋采纳,获得10
12秒前
tang完成签到,获得积分10
12秒前
innocence@x发布了新的文献求助30
12秒前
程瑞哲完成签到,获得积分10
12秒前
NexusExplorer应助自闭小天才采纳,获得10
13秒前
baozibaozi发布了新的文献求助10
13秒前
Jasper应助魁梧的涵柏采纳,获得10
14秒前
14秒前
DrN完成签到,获得积分10
14秒前
领导范儿应助拉长的晓蕾采纳,获得10
16秒前
16秒前
科研通AI6.1应助茶米采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5784354
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5682151
关于积分的说明 15463941
捐赠科研通 4913559
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644745
邀请新用户注册赠送积分活动 1592607
关于科研通互助平台的介绍 1547134