基于图嵌入线性拓展方法的人体动作识别研究

采用图嵌入降维的方法对人侧影轮廓数据进行降维处理并用来识别人的行为动作.给定一个动作的图像序列,提取序列中每帧中人的侧影轮廓信号并用之表征人体运动,利用两种图嵌入法将提取的时变轮廓信号投影到低维空间,采用Hausdroff距离测量运动的相似性并在最近邻框架下识别人的动作.为验证算法的有效性,采用留一法和统计方法两种测试方法对五类人体常见动作(走、跑、拍手、挥手和拳击)进行测试.实验结果表明,方法不仅有很好的分类性能,而且能有效的降低了计算量.     

基于时序深度置信网络的在线人体动作识别

在线人体动作识别是人体动作识别的最终目标,但由于如何分割动作序列是一个待解决的难点问题,因此目前大多数人体动作识别方法仅关注在分割好的动作序列中进行动作识别,未关注在线人体动作识别问题.本文针对这一问题,提出了一种可以完成在线人体动作识别的时序深度置信网络（Temporal deep belief network, TDBN）模型.该模型充分利用动作序列前后帧提供的上下文信息,解决了目前深度置信网络模型仅能识别静态图像的问题,不仅大大提高了动作识别的准确率,而且由于该模型不需要人为对动作序列进行分割,可以从动作进行中的任意时刻开始识别,实现了真正意义上的在线动作识别,为实际应用打下了较好的理论基础.     

基于深度信念网络的视觉人体动作识别

为实现互联网上大量背景复杂、视点变化的视频中人体动作的识别,提出了一种使用无监督的深度信念网络(DBNs)进行人体动作识别的创新方法.该方法采用深度信念网络(DBNs)和受限玻耳兹曼机进行无约束视频的动作识别,利用无监督深度学习模型自动提取合适的特征表示,不需要任何先验知识.在一个具有挑战性的UCF体育数据集上进行实验,证明了该方法准确有效.同时该方法也适用于其他视觉识别任务,并在未来可扩展到非结构化的人体活动识别.     

基于改进深度学习方法的人体动作识别综述

为了梳理深度学习方法在人体动作识别领域的发展脉络,对该领域近年来最具代表性的模型和算法进行了综述。以人体动作识别任务流程为线索,详细阐述了深度学习方法在视频预处理阶段、网络结构上的最新成果及其优缺点。介绍了人体动作识别相关的两类数据集,并选取常用的几种进行具体说明。最后,对人体动作识别未来的研究方向进行了探讨与展望。     

基于深度数据的人体动作识别方法

本文提出了一个基于流形学习的动作识别框架,用来识别深度图像序列中的人体行为。本文从Kinect设备获得的深度信息中评估出人体的关节点信息,并用相对关节点位置差作为人体特征表达。在训练阶段,本文利用Lapacian eigenmaps(LE)流形学习对高维空间下的训练集进行降维,得到低维隐空间下的运动模型。在识别阶段,本文用最近邻差值方法将测试序列映射到低维流形空间中去,然后进行匹配计算。在匹配过程中,通过使用改进的Hausdorff距离对低维空间下测试序列和训练运动集的吻合度和相似度进行度量。本文用Kinect设备捕获的数据进行了实验,取得了良好的效果;同时本文也在MSR Action3D数据库上进行了测试,结果表明在训练样本较多情况下,本文识别效果优于以往方法。实验结果表明本文所提的方法适用于基于深度图像序列的人体动作识别。     

基于深度学习的人体动作识别方法

针对人体动作深度视频的四维信息映射到二维空间后,动作分类容易发生混淆的问题,提出一种基于深度学习的人体动作识别方法。首先构建空间结构动态深度图,将深度视频的四维信息映射到二维空间,进行信息降维处理;然后提出基于联合代价函数的深度卷积神经网络,结合交叉熵损失函数与中心损失函数作为联合代价函数,指导卷积层学习到更具分辨力的深度特征,以进行更精确的分类。在MSRDailyActivity3D和SYSU 3D HOI两个数据集的实验结果表明,与现有方法相比,该方法识别率得到了较明显的提升,验证了其有效性和鲁棒性。该方法较好地解决了动作分类容易发生混淆的问题。     

人体动作识别的研究

本文深入分析比较了当前的人体动作识别技术中的识别算法、人体检测方法和人体表征．并重点阐述了基于隐马尔可夫模型的动作识别算法中需要解决的主要问题和相应的解决方法。     

基于深度学习的轻量型人体动作识别模型

针对现有基于深度学习的人体动作识别模型参数量大、网络过深过重等问题,提出了一种轻量型的双流融合深度神经网络模型并将该模型应用于人体动作识别。该模型将浅层多尺度网络和深度网络相结合,实现了模型参数量的大幅减少,避免了网络过深的问题。在数据集UCF101和HMDB51上进行实验,该模型在ImageNet预训练模式下分别取得了94.0%和69.4%的识别准确率。实验表明,相较于现有大多基于深度学习的人体动作识别模型,该模型大幅减少了参数量,并且仍具有较高的动作识别准确率。     

基于流形学习的人体动作识别

目的 提出了一个基于流形学习的动作识别框架,用来识别深度图像序列中的人体行为。方法 从Kinect设备获得的深度信息中评估出人体的关节点信息,并用相对关节点位置差作为人体特征表达。在训练阶段,利用LE（Lalpacian eigenmaps）流形学习对高维空间下的训练集进行降维,得到低维隐空间下的运动模型。在识别阶段,用最近邻差值方法将测试序列映射到低维流形空间中去,然后进行匹配计算。在匹配过程中,通过使用改进的Hausdorff距离对低维空间下测试序列和训练运动集的吻合度和相似度进行度量。结果 用Kinect设备捕获的数据进行了实验,取得了良好的效果;同时也在MSR Action3D数据库上进行了测试,结果表明在训练样本较多情况下,本文方法识别效果优于以往方法。结论 实验结果表明本文方法适用于基于深度图像序列的人体动作识别。     

人体动作识别的研究

本文深入分析比较了当前的人体动作识别技术中的识别算法、人体检测方法和人体表征,并重点阐述了基于隐马尔可夫模型的动作识别算法中需要解决的主要问题和相应的解决方法。     

基于新投影策略的人体行为识别方法研究

为解决微小动作识别率低的问题,提出一种结合新投影策略和能量均匀化视频分割的多层深度运动图的人体行为识别方法。首先,提出一种新的投影策略,将深度图像投影到三个正交笛卡尔平面,以保留更多的行为信息;其次,基于整个视频的多层深度运动图图像虽然可反映整体运动信息,但却忽略了很多细节,采用基于能量均匀化的视频分割方法,将视频划分为多个子视频序列,可以更加全面地刻画动作细节信息;最后,为描述多层深度运动图图像纹理细节,采用局部二值模式作为动作特征描述子,结合核极端学习机分类器进行动作识别。实验结果表明：在公开动作识别库MSRAction3D和手势识别库MSRGesture3D上,本文算法准确率分别达94.55%和95.67%,与现存许多算法相比,有更高的识别率。     

一种基于MEM-LBP的动作特征提取及识别方法*

针对动作识别中如何有效地利用人体运动的三维信息的问题,提出一种新的基于深度视频序列的特征提取和识别方法。该方法首先运用运动能量模型（MEM）来表征人体动态特征,即先将整个深度视频序列投影到三个正交的笛卡儿平面上,再把每个投影面的视频系列划分为能量均等的子时间序列,分别计算子序列的深度运动图能量从而得到运动能量模型（MEM）。然后利用局部二值模式（LBP）描述符对运动能量模型编码,进一步提取人体运动的有效信息。最后用 范数协同表示分类器进行动作分类识别。在MSRAction3D、MSRGesture3D数据库上测试所提方法,实验结果表明该方法有较高的识别效果。     

多视角深度运动图的人体行为识别

目的 使用运动历史点云（MHPC）进行人体行为识别的方法,由于点云数据量大,在提取特征时运算复杂度很高。而使用深度运动图（DMM）进行人体行为识别的方法,提取特征简单,但是包含的动作信息不全面,限制了人体行为识别精度的上限。针对上述问题,提出了一种多视角深度运动图的人体行为识别算法。方法 首先采用深度图序列生成MHPC对动作进行表示,接着将MHPC旋转特定角度补充更多视角下的动作信息;然后将原始和旋转后MHPC投影到笛卡儿坐标平面,生成多视角深度运动图,并对其提取方向梯度直方图,采用串联融合生成特征向量;最后使用支持向量机对特征向量进行分类识别,在MSR Action3D和自建数据库上对算法进行验证。结果 MSR Action3D数据库有2种实验设置,采用实验设置1时,算法识别率为96.8%,比APS_PHOG（axonometric projections and PHOG feature）算法高2.5%,比DMM算法高1.9%,比DMM_CRC（depth motion maps and collaborative representation classifier）算法高1.1%。采用实验设置2时,算法识别率为93.82%,比DMM算法高5.09%,比HON4D（histogram of oriented 4D surface normal）算法高4.93%。在自建数据库上该算法识别率达到97.98%,比MHPC算法高3.98%。结论 实验结果表明,多视角深度运动图不但解决了MHPC提取特征复杂的问题,而且使DMM包含了更多视角下的动作信息,有效提高了人体行为识别的精度。     

基于深度信息的特征学习与动作识别方法

为了进行复杂交互动作识别,提出基于深度信息的特征学习方法,并使用两层分类策略解决相似动作识别问题.该方法从频域的角度分析深度图像动作序列,提取频域特征,利用VAE对特征进行空间特征压缩表示,建立HMM模拟时序变化并进行第一层动作识别.为了解决相似动作识别问题,引入三维关节点特征进行第二层动作识别.实验结果表明,两种特征在动作数据集SBU-Kinect上能够有效地表示姿态含义,策略简单有效,识别准确率较高.     

A survey on vision-based human action recognition

Vision-based human action recognition is the process of labeling image sequences with action labels. Robust solutions to this problem have applications in domains such as visual surveillance, video retrieval and human–computer interaction. The task is challenging due to variations in motion performance, recording settings and inter-personal differences. In this survey, we explicitly address these challenges. We provide a detailed overview of current advances in the field. Image representations and the subsequent classification process are discussed separately to focus on the novelties of recent research. Moreover, we discuss limitations of the state of the art and outline promising directions of research.     

Human action recognition based on skeleton splitting

Human action recognition, defined as the understanding of the human basic actions from video streams, has a long history in the area of computer vision and pattern recognition because it can be used for various applications. We propose a novel human action recognition methodology by extracting the human skeletal features and separating them into several human body parts such as face, torso, and limbs to efficiently visualize and analyze the motion of human body parts.Our proposed human action recognition system consists of two steps: (i) automatic skeletal feature extraction and splitting by measuring the similarity between neighbor pixels in the space of diffusion tensor fields, and (ii) human action recognition by using multiple kernel based Support Vector Machine. Experimental results on a set of test database show that our proposed method is very efficient and effective to recognize the actions using few parameters.     

基于场景理解的人体动作识别模型

为了满足在复杂环境下对人体动作识别的需求,提出了一种基于场景理解的双流网络识别结构。将场景信息作为辅助信息加入了人体动作识别网络结构中,改善识别网络的识别准确率。对场景识别网络与人体动作识别网络不同的融合方式进行研究,确定了网络最佳识别结构。通过分析不同参数对识别准确率的影响,最终确定了双流网络的所有结构参数,设计并训练完成了双流网络结构。通过在UCF50,UCF101等公开数据集上实验,分别取得了95%,93%的准确率,高于典型的识别网络结果。对其他一些典型识别网络加入同样场景信息进行了研究,其实验结果证明了此方法可以有效改善识别准确率。     

基于多特征融合的运动人体行为识别

提出了一种基于特征级融合的运动人体行为识别方法。应用背景差分法和阴影消除技术获得运动人体区域和人体轮廓;采用R变换提取人体区域特征,采用小波描述子提取人体轮廓特征;然后将这两种具有一定互补性的特征采用K-L变换进行融合,得到一个分类能力更强的特征;最后,在传统支持向量机的基础上,结合模糊聚类技术和决策树构建多级二叉树分类器,从而实现行为多类分类。该方法在Weizmann行为数据库上进行了实验,实验结果表明所提出的识别方法具有较高的识别性能。     

Discriminative human action recognition in the learned hierarchical manifold space

In this paper, we propose a hierarchical discriminative approach for human action recognition. It consists of feature extraction with mutual motion pattern analysis and discriminative action modeling in the hierarchical manifold space. Hierarchical Gaussian Process Latent Variable Model (HGPLVM) is employed to learn the hierarchical manifold space in which motion patterns are extracted. A cascade CRF is also presented to estimate the motion patterns in the corresponding manifold subspace, and the trained SVM classifier predicts the action label for the current observation. Using motion capture data, we test our method and evaluate how body parts make effect on human action recognition. The results on our test set of synthetic images are also presented to demonstrate the robustness.