基于多面体时空梯度描述子的人体动作识别

为检测出对噪声、镜头缩放更具鲁棒性的反映人体动作特征的时空兴趣点,首先提出了一种新的时空兴趣点检测器;然后以检测出的时空兴趣点为中心,建立基于多面体模型的时空梯度描述子来进一步刻画人体动作在时空上的视觉特征;再基于分层聚类树形结构、利用词袋方法对视频动作特征建立更大且更有效的码书;最后将特征描述子与高层次的人工定义的动作属性相结合,采用隐支持向量机结合坐标下降法求解最终识别模型的局部最优解.在几种典型数据库上的实验结果表明,文中方法具有较高的人体动作识别率.     

基于BSN和神经网络的人体日常动作识别方法

基于人体传感器网络(BSN)对人体动作的识别,在远程医疗服务中具有重要应用．搭建了一个基于BSN的人体动作监测平台,实验中通过固定在人体腰部和大腿上的两个加速度传感器节点,来采集人体日常生活中的7个动作所产生的加速度信号．特征提取包含传感器节点在3个轴上信号的时域和频域信息,并采用神经网络和分层的方法融合信息对7个动作进行分类和识别．实验结果表明,应用所搭建的BSN平台和识别方法,采用两个传感器节点识别人体日常生活中的7个动作具有很高的正确率．     

基于机器学习的人体动作深度信息识别方法研究

为了实现人体动作的准确检测识别,提出基于机器学习的人体动作深度信息识别方法,构建人体动作的三维图像采集模型,建立人体动作三维重建图像的表面结构重构模型,结合模糊度特征提取方法对人体动作三维重建图像进行多尺度分解,采用三维空间结构重组的方法进行人体动作细节特征识别,建立人体动作图像的多维分割模型;采用机器学习算法进行人体动作的细节特征分类识别,建立人体动作深度信息的提取和分类模型,在机器算法下实现人体动作的深度信息检测和多维识别。仿真结果表明,采用该方法进行人体动作深度信息识别的准确度较高,特征分辨力较好,具有很好的人体动作信息检测和辨识能力。     

基于3DCNN的人体动作识别方法

针对三维卷积神经网络在特征提取过程中,极易出现神经元被抑制直接失去活性的现象,提出一种改进的人体动作识别模型,在卷积过程中使用Leaky ReLU激活函数,对静默神经元恢复更新利用,深层次摄取图像之间的时间和空间信息,丰富神经网络特征结构;并且结合批量归一化处理,使信息素点规则化重新分布,有助于高效完成特征提取,提高收敛速度。在UCF-50公共数据集上的实验结果表明,该模型的准确率达到91.25%,相比其他方法至少提高6%,验证了模型的有效性。     

基于关键帧轮廓特征提取的人体动作识别方法

为了在人体动作识别中获得更加准确的前景分割和防止关键信息的几何丢失,提出一种利用关键帧提取关键姿势特征的人体动作识别方法.由于背景建模和差分获得的前景不准确,利用基于纹理的灰度共生矩阵提取动作轮廓,并对原图像帧进行分割;然后计算人体Blob的能量,选取最大信息内容的帧作为关键帧,关键帧的获取使得特征提取对时间的变化具有一定鲁棒性;在特征分类识别阶段,为了提高分类的准确性,提出使用支持向量机-K最近邻(support vector machine-k nearest neighbor,SVM-KNN)混合分类器完成分类.在Weizmann,KTH,Ballet和TUM 4个公开数据集上实验验证了该方法的有效性.相比于局部特征方法、全局特征方法和关键点方法等,该方法获得了更高的识别率.此外,实验结果表明,该方法在KTH和Weizmann数据集上的早期识别效果优于Ballet数据集.     

基于概率主题模型的动作识别算法研究

在时空兴趣点以及3D-SIFT描述的基础上,采用概率主题模型进行动作识别,结果表明：概率主题模型不仅能够实现对视频中单个动作的识别,而且对复杂情况下的视频也有一定识别能力。     

基于BSN和CHMMs的人体日常动作识别方法研究

应用人体传感器网络(body sensor networks,BSN)识别人体日常动作可以有效地提高对老年人、慢性病人,以及术后病人等特殊人群的医疗监护质量.为此建立了一个基于BSN的人体日常动作监督平台,应用采集到的加速度信号识别9个常见的人体日常动作.针对动作识别过程中存在的多传感器数据融合问题,提出一种基于耦合隐马尔可夫模型(coupled hidden Markov models,CHMMs)的动作识别方法.实验结果显示,与已有动作识别方法相比,提出的基于CHMMs的动作识别方法的识别正确率有明显的提高.     

基于Grassmann流形距离的动作识别

利用时空兴趣点间的位置及局部特征相似度信息,提出一种局部邻域特征以描述局部数据结构,然后引入核主角度及Grassmann流形距离以度量2个邻域特征距离,通过构造随机流形森林学习数据样本在Grassman流形上的类条件概率密度函数,最后使用多核学习算法实现对随机流形树的剪辑及动作分类.在KTH及UCF-CIL动作数据库的实验证明:所提动作表示方法能有效描述人体运动信息,且该动作识别算法的识别率优于近年提出的典型动作识别系统.     

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...     

基于人体骨架特征学习的动作识别

动作识别是计算机视觉研究中的一个基本但具有挑战性的问题.在过去的几年中,许多基于RGB视频的识别技术已经得到了巨大的发展,并取得了显著的成果.但是,处理RGB视频可能非常耗时.其中,在动作识别领域,人体骨架数据具有轻量级的特点,同时对人体外观、环境背景等信息具有不变性,因此,这种数据模态受到了越来越多的关注.然而,基于人体骨架的动作识别面临两个问题:人体骨架数据的噪声问题和数据标注的依赖问题.噪声问题是指骨架数据中存在噪声影响数据的准确性,而数据标注依赖问题则是指在监督学习中,需要大量的标签数据进行训练.本文针对人体骨架数据在采集中的噪声问题,提出了一种基于噪声适应的动作识别模型,设计了回归模型和生成模型充分利用不同场景下的噪声数据特点.并且针对人体骨架数据过于依赖标签数据,利用自监督学习方法,提出了一个基于多任务自监督学习的动作识别方法.     

基于改进KPCA算法的车牌字符识别方法

针对核主元分析(KPCA)用于提取车牌字符特征不足的情况,提出了一种采用多组均值矢量来代替原始图像矢量进行核矩阵计算的方法,该方法使得核矩阵维数大幅降低,同时有效地保留了字符图像信息.实验结果表明,该方法在不降低识别精度的基础上对输入数据实现了有效的降维,大大缩短了计算时间,有效地满足了车牌实时识别系统技术要求.通过实验对比可知,该方法比目前常用的PCA及FLD算法具有更高的性能指标.     

基于核主元分析和局部保持投影的手背静脉识别

为了保持手背静脉空间的局部结构,运用局部保持投影(LPP)方法进行手背静脉识别.但是对于小样本图像识别,LPP中的特征方程矩阵通常存在奇异性.为了解决这个问题,提出首先利用核主元分析(KPCA)降低手背静脉空间的维数,再对低维图像应用LPP提取局部特征.对已有手背静脉图像库进行测试,实验结果表明,与传统的PCA和PCA+LPP相比,该方法大大提高了系统的识别率,而且特征提取时间为2.6 s,满足实时系统的要求.     

基于测地线距离的核主元分析在齿轮泵故障识别中应用

针对传统的高斯径向基核函数中采用欧氏距离计算方法难以完全反映非线性振动数据样本点与点之间位置关系的问题,提出了改进的核主元分析方法.在高斯径向基核函数中使用测地线距离代替欧氏距离,建立基于样本类内散度和类间距的评价函数,运用遗传算法优化测地线距离中邻近点参数k以及高斯径向基核函数中参数σ.对采集的齿轮泵不同状态的振动数据进行经验模态分解,从分解的各阶本征模态分量和残余分量中提取10个无量纲参数构成原始特征参数集;运用优化后的核函数对原始特征参数集进行核主元分析.实验结果表明,改进的核主元分析方法取得了较好的识别效果.     

基于Latent SVM的多视角行为识别方法

为了在静态图像中获取有效信息, 构建行为模型, 提出了行为覆盖区 ACA(Action Coverage Area)和行为核心 AC(Action Core)的概念, 基于 Latent SVM(Support Vector Machine)目标识别方法, 设计了一种多视角行为模型 MVAM(Multiple Viewpoint Action Model)。 建立了独立的用于行为模型训练和测试的行为数据库。 实验表明, 该表示法对静态图像中的人体行为能有效地进行分类和检测。     

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%。     

基于模糊积分融合的复杂场景下人体行为识别

利用局部特征描述符来表征视频中一系列关键点的方法已被广泛应用于识别复杂场景下的人体行为,但这些关键点之间隐含的结构化的位置关系目前并未得到有效表征.为此,文中首先采用尺度不变的关键点的检测子和3D-Harris检测子检测视频样本中的局部关键点,结合已有的局部特征描述符和形状描述符来表征关键点位置之间结构化的信息,然后利用bag-of-features模型来计算这些特征的分布,再通过模糊积分对这些局部特征进行有效融合,并给出具体的算法描述.在具有复杂场景的YouTube数据集下的实验表明,所提出的局部特征表征方法能够更有效地表征复杂场景中的人体行为,模糊积分融合方法可有效进行决策层融合.     

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。     

基于改进的2DPCA人脸识别方法研究

传统的主成分分析(PCA)方法在图像识别时需将图像矩阵转化成向量,造成图像向量的维数偏高,使得整个特征提取过程的计算量较大;在PCA的基础上,有人提出了二维主成分分析(2DPCA)的方法,但其本质是对图像矩阵按行进行特征提取,虽然消除了图像列的相关性,但是仍然忽视了行的相关性;因此,在此考虑一种改进的方法能同时消除图像行、列的相关性,并通过实验得到了比2DPCA更高效的识别率。     

基于改进核主元分析的故障检测

针对电主轴系统特点,提出基于改进核主元分析(KPCA)的故障检测方法,引入混合核函数的定义,将多项式核和径向基核的混合核方法与主元分析方法(PCA)相结合,解决采用单一核函数诊断故障时的高误诊率问题.首先对数据进行预处理,然后使用混合核函数对数据矩阵进行映射,映射到高维特征空间,使非线性数据变量变为线性数据变量,并使用PCA提取变量数据的高维空间相关特征确定主元个数,最后根据混合非线性主元特征计算出的T2和Q统计量,实现在线故障检测.该方法改进传统核函数的选取方法,充分考虑工业过程中的非线性,更精确地描述工业过程特性,可以准确、有效地检测出电主轴系统故障.对田纳西-伊斯曼(TE)过程以及电主轴系统的应用实例证明该方法的可行性.     

基于特征融合的人脸人耳多生物身份鉴别

针对人头旋转时单一人脸识别率较差的问题,基于人脸与人耳位置上的关联性,提出人脸人耳多生物特征级融合的身份鉴别方法以克服姿态带来的影响．首先采用传统独立成分分析（ICA）方法及其变形分别提取出图像的局部和全局特征,然后将这2种互补的特征进行多模态加权串联融合,并采用基于非线性核函数的主元分析法（KPCA）降维．在USTB图像库上的实验表明,2种独立成分特征具有很好的互补性,多生物识别大大优于单一生物识别,且提出的核非线性降维方法进一步改善了识别性能．