基于动态时间规整(DTW)优化积分直方图动态捕捉的持续人体动作识别研究

针对现有持续人体动作识别算法实时性不高的问题,提出了一种基于动态时间规整(DTW)积分直方图的动态捕捉方法。首先,利用积分直方图对原始动作进行分类;然后,聚类各种时空姿态建立动作的统计表示,并采用巴氏距离测量两个直方图的相似性;最后,根据动态时间规整方法设计了动态程序识别算法。通过大型数据集的测试以及与几种最新方法的比较证明了方法的高效性,即使在数据库包含噪声和相似动作的情况下,方法仍然取得了很好的识别效果。     

基于多元时间序列融合的飞行动作识别方法

针对飞行动作数据随机性强与长度不一致的问题,提出通过减小动态时间规整(DTW)算法的搜索空间,并定义不同特征参数贡献度的概念,实现对飞行数据的多元时间序列融合,从而完成对战术机动动作的识别。通过引入预分类和细分类结合的方式,对动作数据进行预处理,然后根据改进的动态时间规整(WDTW)算法对待测数据进行识别。仿真实验表明,相比传统DTW算法,WDTW算法通过降低算法复杂度,识别计算时间变化明显;对核密度与精准度系数的分析表明识别准确率亦有所提高。实验结果验证了所提方法的准确性。     

基于子动作特征矩阵与DTW算法的手臂动作识别方法

为了建立助残手控制与手臂运动之间的联系,结合惯性测量单元,提出了一种基于子动作特征矩阵和动态时间规整(DTW)算法的手臂动作识别方法.首先建立手臂连杆运动模型,使用正向运动学理论解算出手臂末端的空间位置;接着分析了手臂末端角速度、空间位置变化,发现连续的手臂动作可根据动作的活跃程度拆解为若干子动作,并构造子动作特征矩阵;最后采用基于子动作特征矩阵的DTW算法,对6种生活中常见的手臂动作进行分类识别.实验结果表明,与传统基于时间序列的DTW动作识别方法相比,基于子动作特征矩阵的方法识别准确率由96.9％提高至99.4％,识别耗时减少到0.1 s之内,更具实用价值.     

弹性动作关联序列的模式检索

视频检索要求在数据库中能够找到与待检索视频序列相关的序列,该相关序列也可以是数据库中某个序列的部分序列,为此提出了一个动态编程方法.该方法综合了计算信息领域的编辑距离算法和信号处理领域的动态时间规整(DTW)算法,并克服了它们都不能直接用于动作检索的局限性,由于可以通过调节参数使所提方法转换为上述2种方法,所以可把它们看作是所提方法的特例.通过在不同数据库上的实验,以及和编辑距离算法和动态时间规整算法的比较,发现在相同的误检率条件下,所提算法的检测率要好于其他2种算法.     

基于 Kinect 的矿井人员违规行为识别算法研究

由于煤炭生产的特殊性与危险性,煤炭生产过程中安全事故常有发生,其中人为因素占极高的比例,因此研究矿井工作人员的违规行为十分必要.针对人体行为识别中传统的动态时间规整算法经常出现的奇异点和时间复杂度问题,提出一种分段线性逼近结合自适应权重动态时间规整算法.对该算法进行了仿真以及实验,该算法在SDU Fall Dataset数据集的平均识别率达到了95.33%,平均识别时间减少了46.47%,在煤矿井下使用该系统进行测试,结果表明所提出的算法在识别速度和准确率上均有一定程度的提高.     

一种改进的DTW语音识别系统

动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)是语音识别的一种简单有效的方法,该算法基于动态规划的思想,解决了发音长短不一的模板匹配问题,是语音识别中出现较早、较为经典的一种算法。这里改进了传统的DTW算法,将其应用到实时语音识别系统中,并在计算机上进行了仿真。实验结果表明,改进后的算法,能有效提高孤立词的识别性能。     

基于时间序列手势轮廓模型的动态手势识别

针对动态手势在时间尺度上的多变性和复杂性,提出了一种动态手势识别框架.该框架利用时间序列上提取的手势轮廓构造动态手势轮廓图像,获得不同动态手势在不同时间尺度下其轮廓图像的均值图像和方差图像,并将这些图像用于构成动态手势轮廓模型库,在此模型库基础上,利用相关信息方法和改进的动态时间规整方法完成动态手势的识别.实验结果表明,文中提出的动态手势轮廓模型对不同时间尺度的动态手势具有较强的鲁棒性,改进的动态时间规整方法较传统方法具有更高的识别率.     

基于轻量化二维人体姿态估计的小样本动作识别算法

动作识别是近年来时序数据挖掘领域的研究热点,具有广泛的应用前景。但是现阶段基于深度学习的动作识别算法需要大量的标记训练数据集,存在泛化性差、实时性差、场景受限的问题。为解决这些问题,本研究设计一种基于轻量化二维人体姿态估计的小样本动作识别算法。该算法基于YOLOv5算法构建轻量化的人体检测器HYOLOv5。基于轻量化二维姿态估计模型Lite-HRNet设计人体姿态特征描述算子,有效地去除背景对人体动作特征的干扰。为有效度量时序人体姿态特征描述算子间的相似度,本研究提出基于动态时间规整的人体姿态特征距离度量,并在此基础上设计基于类别中心选择的动作模板匹配算法。该算法通过少量的动作视频构建动作特征模板库,利用动作模板匹配算法可实现多类动作视频的精准识别。为验证算法,本研究在COCO 2017的Humans数据集上对HYOLOv5进行测试,人体检测识别精度mAP@0.5∶0.95可达50.7%。基于10种动作视频数据进行测试,结果表明,本研究所提算法可有效地识别视频序列中的姿态,在每个动作仅包含4个训练数据的情况下,动作识别准确率均可达到91.8%。     

浴室噪声环境下小词汇量语音识别系统研究

根据实际应用的需求,设计了一种在浴室噪声环境中的小词汇量的语音识别系统.针对特定的浴室噪声进行分析,引入一种语音增强算法来降低噪声对识别的影响.使用基于人耳听力模型的mel频率倒谱特征参数作为语音特征参数,并结合其一阶差分参数描述语音信号特征的动态特性.针对小词汇量的实际应用需求,选用基于动态时间规整的模板匹配方法来识别.该方法可以用于其他相似的噪声环境中,通过实验验证了该方法的可行性.     

基于极角特征匹配的动态签名鉴别算法

基于签名质心和黄金分割质心建立极坐标系, 并提取签名极角特征中相对稳定的极值点序列作为笔段分隔点给出一种签名鉴别算法. 提出了改进的动态时间规整(DTW)算法, 通过该算法将待测样本和签名模板依分隔点的对应关系按段进行动态匹配, 得到最优匹配方案和最佳相似度, 从而降低了误拒率. 算法经JLU DHSDB2.0签名数据库测试, 识别等错率达到4.25%.     

基于隐任务学习的动作识别方法

提出一种基于多分类隐任务学习的动作识别方法.将多个动作共享的一组子动作作为隐任务,通过对隐任务的联合学习来建模动作之间的关联,从而训练动作分类器并对视频中人的动作进行识别.利用基于softmax的多分类模型学习多个动作之间的隐任务,能够有效防止动作识别过程中的二义性,同时计算简单,节省了模型训练时间.在UCF sports和Olympic sports数据集上的实验结果表明,本文提出的多分类隐任务学习方法在迭代一次的时间上从130 s缩短至0.5 s,并且能更有效地识别视频中的动作.      

基于关键原子动作的视频事件学习与识别方法

提出了一种基于关键原子动作的视频事件学习与识别方法. 通过与或图来表示事件、子事件、原子动作之间的层次结构,以及子事件和原子动作间的时序关系,通过最小描述长度准则从训练数据中学习事件的与或图结构. 在此基础上,提出了一种事件中关键原子动作的学习方法,根据原子动作的重要性赋予相应的权值,该权值可以用于事件的实时解析,提高事件的识别率. 基于原子动作的权值及漏检数目定义了事件的可识别度,用于减少待识别的事件数目,进而提高事件识别的算法效率. 多种场景实验结果表明所提出的方法可以有效地进行事件识别.      

基于U规划图与动作效果相关的规划识别研究

针对支持动作效果是多个的情况, 智能体如何根据现有的信息为该效果确定最终的支持动作的问题进行了研究, 并给出了相应的FSas算法。FSas算法分别从命题层和动作层出发, 利用被观察到的动作效果或动作以及互斥计算减小了支持动作的空间, 从而求得最终支持效果的动作, 实现了规划识别。研究结果表明, 该算法不仅解决了支持动作效果的动作是唯一的情况, 而且进一步解决了支持动作是多个的情况。同时以实例说明了该算法的执行过程, 表明该算法是合理可行的。     

基于跨域字典学习算法的人体行为识别

将一种跨域字典学习算法应用于人体行为识别中, 通过引入辅助域数据集, 与原始训练集（目标域）共同进行字典学习, 获得字典对, 进而得到动作类的稀疏编码, 有效扩充了训练集的类内多样性. 该算法为字典学习与训练分类相结合的学习框架, 可利用字典对学习过程中的重建误差进行分类. 实验在MATLAB仿真条件下进行, 将UCF YouTube数据集作为原始训练集, 将HMDB51数据集作为辅助域数据集, 选取两个数据集动作类别一致的7个动作, 根据提出的算法流程进行识别. 将该方法与其他两种人体行为识别算法进行对比. 结果表明, 该方法识别率显著提高, 证明了跨域字典学习算法在人体行为识别上的有效性.     

基于双通道特征自适应融合的红外行为识别方法

针对现有行为识别算法在红外视频中表现不佳的问题,提出一种基于双通道特征自适应融合的红外行为识别算法.在该方法中,2个通道提取的特征分别是改进的密集轨迹特征和光流卷积神经网络特征.改进的密集轨迹特征是在原始密集轨迹特征中加入灰度值权重,强调红外视频的成像特征;光流卷积神经网络特征是在原始视频对应的光流图序列中提取的,该特征具有较强的全局描述能力.通过自适应融合模型将2个通道特征的概率输出进行自适应融合,得到最终识别结果.实验结果表明,在现有红外行为识别数据集上,该算法有效地提高了识别准确率.     

基于时空兴趣点和主题模型的动作识别

提出了一种新的基于概率主题模型的人体动作识别方法.该方法利用局部的时空兴趣点特征,采用词袋(bag of words)的方法对跑、跳、挥手等几种常见的动作进行表示.利用概率主题模型,使视频的动作类别标记对应于概率模型中的隐含变量,通过对隐变量的推断,实现对整个视频的动作分类.该算法还可以将每个兴趣点划分为不同的动作类别...     

基于改进SVM分类器的动作识别方法

利用智能手机加速度传感器信号,提出一种改进的动作识别方法以降低传统动作识别方法的复杂程度,提高识别率。在特征提取时用盲选法,即用PCA(principal component analysis)进行特征值的降维和去除多维间的干扰,而所选特征没有对应的物理意义;并在分类识别中将遗传算法应用到SVM(support vector machine)分类器参数优化中。通过实验表明,该方法能够对日常的走路、站立、跑及上下楼等动作进行准确的识别。     

基于特征优选和图像相似度的人体动作识别算法

有效提取特征有利于提高后续人体动作识别的准确率。针对人体动作识别时方向梯度直方图(histogram of oriented gradient,HOG)特征维数过高和相似动作不好区分的问题,提出一种基于特征优选和图像相似度的人体动作识别算法。实验对比三种降维方法主成分分析法(principal component analysis,PCA)、PCA+Pearson、PCA+Spearman处理后的动作识别率,证明PCA+Pearson相关系数的降维效果最佳。同时将全局特征八星模型与降维后的局部特征HOG特征组合在一起全面表征人体动作,并计算相邻两帧图像相似度,自适应分配一个判别周期内单帧支持向量机分类结果的统计权值,最后二次分类人体姿态识别结果。在标准数据集KTH上进行实验,该算法识别准确率为94. 5%,较其他方法有所提高,在视频人体动作识别领域有较好应用价值。