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 系统工程 经典力学
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.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
勿明驳回了Whim应助
刚刚
星辰大海应助92567采纳,获得10
刚刚
刚刚
欧阳振应助留白留白采纳,获得10
1秒前
xiaowang发布了新的文献求助10
1秒前
李健应助闪闪问安采纳,获得10
2秒前
小蘑菇应助liuqun采纳,获得10
2秒前
自信友桃完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
扥会完成签到,获得积分20
2秒前
奋斗瑶发布了新的文献求助10
3秒前
积极从蕾应助若俗人采纳,获得10
3秒前
若风完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
小二郎应助小白采纳,获得10
4秒前
思源应助kk采纳,获得10
4秒前
称心的猪完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
隐形曼青应助羊青丝采纳,获得10
5秒前
Nanocapsule完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
xiaoxiao发布了新的文献求助10
7秒前
IDHNAPHO完成签到,获得积分10
7秒前
一个美女完成签到,获得积分10
7秒前
自觉的元芹完成签到,获得积分10
8秒前
小包发布了新的文献求助10
8秒前
希望天下0贩的0应助HEIHEI采纳,获得10
8秒前
EvenCai应助奋斗瑶采纳,获得10
9秒前
负责冰烟发布了新的文献求助10
9秒前
科研八戒完成签到,获得积分10
9秒前
斯文败类应助buding采纳,获得10
9秒前
Yy完成签到,获得积分10
9秒前
bourne78发布了新的文献求助200
9秒前
文南犬完成签到 ,获得积分10
9秒前
灰灰发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
共享精神应助77采纳,获得10
11秒前
英俊芷完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 500
Coking simulation aids on-stream time 450
康复物理因子治疗 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4016703
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3556823
关于积分的说明 11322708
捐赠科研通 3289505
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1812495
邀请新用户注册赠送积分活动 888064
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 812086