方向分类

数据挖掘 机器学习
2022-02-21 20:09:46

我正在使用惯性传感器来捕捉受试者手腕/脚踝的运动,并将这些数据合成为一个特征集,以便能够对受试者执行的活动(即站立、行走、坐着)进行分类。

除了传感器输出的指标之外,我还希望能够使用肢体段的方向进行分类。我一直在使用现有的算法来确定四元数,如果需要,还可以将它们转换为欧拉角。

我的问题是如何最好地处理这些四元数,以便将它们输入分类器,从而为分类器提供有关肢体段方向的信息。据我所知,将数据输入分类器的选项如下:

1)将四元数的每个元素作为特征提供:我担心的是四元数的每个元素显然是非线性的,并且我使用的分类器可能不够复杂,无法从该度量中确定有用的方向信息

2)转换为欧拉角:这再次受到与相对于世界空间的方向的非线性关系的影响,具体取决于连续旋转的顺序(可以使用外部欧拉角解决?)

3)从非单位四元数计算四元数模数:我在一篇关于脑电信号分类的论文中看到了这种方法,但我不确定它对这个应用程序是否有用。老实说,除了它在标准化四元数中的应用外,我并不完全确定四元数模量实际上代表什么。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4813911/#B40-sensors-16-00336

非常感谢您的帮助!

1个回答

我不知道你的方法3,但我知道四元数和欧拉角。昨晚我在喝啤酒时讨论他们,信不信由你。

每个点的方向(姿态)有 3 个自由度,所以 3 个欧拉角可以完整地描述它。四元数有一个多余的元素。四元数的要点是一些几何计算比欧拉角更容易。

如果你有足够的数据并且你有一个非线性模型(基本上,除非你坚持逻辑回归),那么输入数据和输出数据之间的关系是非线性的这一事实不是问题。

但是,如果您转换输入或从原始数据计算不同的输入,那么您可以使模型更容易学习关系,这具有更简单的关系。

例如,作为模型的输入,您可以提供每只脚、小腿、大腿方向的欧拉角。但是你也可以计算膝盖和脚踝的弯曲,模型可能会更容易从中学习。