基于机器视觉的人体行为识别算法研究

来源 :沈阳理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zhang332974789
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
基于连续视频流的人体行为识别是人机交互领域的一项关键技术,其在监控安防、医疗护理和游戏娱乐等领域的应用中都展现出了优异的性能。基于CNN网络的方法是研究的主流方向,CNN分为二维和三维。虽然二维CNN网络的应用性比较好,但是从研究的角度来看,三维CNN网络有着更大的探索空间,是未来的研究热点。在传统的研究中,大多是利用二维CNN网络处理RGB数据集。虽然这种方法性能较好,但是存在着很多不足。例如,在不同光照强度和有遮挡情况下识别率较低,对长时间的连续行为处理效果不佳,RGB行为数据集无法满足日渐复杂的实际应用需求。近些年,研究人员提出了基于三维CNN和LSTM网络的行为识别算法,这在一定程度上提升了算法的性能。然而,三维CNN网络的复杂框架导致了参数过多训练效果不好的问题,传统LSTM网络也无法对视频帧进行针对性的提取和训练。此外,虽然现有的RGB-D公开数据集的规模比较大,但是其与真实场景有一定差别,且这些数据没有经过较好的预处理,不能高效的训练算法。为了解决上述问题,本文引入了稠密连接和注意力机制的思想,分别改进了三维CNN和LSTM网络,在此基础上,提出了一种基于RGB-D数据集的新型融合模型。本文的算法几乎不受光照和遮挡的影响,在不同的复杂环境下都有着较高的识别率;又优化了网络结构,提升了参数使用效率。自制了真实场景的RGB-D数据集,并给出性能较好的预处理方法。本文的主要贡献总结如下。首先,采取双通道的三维CNN网络对RGB和Depth特征进行提取,引入稠密连接的思想实现了参数共享,提升了网络的训练效果和特征提取性能。提出一种用于选择三维卷积核的新实验方法。在此基础上,又采取了实时的特征融合方法,兼顾了两种模态特征的共性,得到了更有效的特征。然后,在LSTM网络中引入软注意力机制,为输入特征向量中的每个元素分配相应的权重,让网络有针对性的学习各个视频帧。这种方法可以去除特征向量中的冗余信息,提高算法对全局长时间特征的处理能力。与三维CNN网络的局部短时间特征处理相结合,使得本文的算法拥有优越的时间信息处理性能。提升了算法对复杂行为和相似行为的识别率。最后,为了更好地训练本文的网络,自建了更加贴近于真实环境的复杂RGBD数据集。在自建数据集、SBU-Kinect数据集和MSR-action-3D数据集上进行多组实验。其中包括在自建数据集上测试多种传统算法和近年来优秀的算法,使用公开数据集测试本文的算法。详细分析并对比多种实验结果,验证了本文提出算法的正确性和有效性。
其他文献
指出了木材结构的各向异性导致了木材声发射信号的提取的困难性。小波分析作为信号和信息的处理工具由于其优越性已经被大家所认可,特别是在去噪方面,小波的多分辨分析、相关
<正>习近平总书记在全国宣传思想工作会议上强调,必须科学认识网络传播规律,提高用网治网水平,使互联网这个最大变量变成事业发展的最大增量。第42次《中国互联网络发展状况
独立学院是我国高等教育办学的一种新型模式,由于其自身办学的独特性、探索性,因而对独立学院师资队伍建设必须有全新的视点和理念。文章通过分析独立学院初创时期师资队伍配
<正> 本设计是根据1972年商业部关于兴建重点油厂的指示精神,以及1974年陕西省粮食局陕革粮发[1974]065号文件《关于兴建咸阳地区兴平油脂厂的计划任务书的批复》进行的。 兴
随着社会的发展,未来环境和能源方面亟待解决的问题日益增多,多孔碳材料由于其具有比表面积高、导电性好、物理化学性质稳定等优点、在化学化工、生物医学、光电器件等领域有
论文主要研究了山西左权民歌“开花调”最具代表性的作品中所体现的音乐风格及其民族民间特色在乐曲中如何进行演唱处理的问题。首先笔者介绍了山西左权民歌的相关背景,从其
中国正逐渐进入老龄化社会,老年人随着年龄的增大会出现四肢行动不便、独立生活能力差等问题,非常需要社会给予特殊的看护。因此,研究和开发可以为老人提供服务的智能看护系统具有重要的现实意义。本论文主要针对日常生活场景,研究面向家庭环境的人体行为分析方法并开发相关软件,具有良好的实际应用价值。论文的主要工作如下:(1)针对视频帧之间冗余度高的问题,设计了一种基于聚类的视频关键帧提取方法。首先将视频分解为单
综述了国内外钛型气保护药芯焊丝熔滴过渡及其工艺性的研究状况及进展,提出了本课题的研究方向及内容。 采用水中收集熔滴、高速摄影、汉诺威焊接质量分析、平板堆焊、理
对公路桥梁隧道施工的技术进行分析,能够在很大程度上提高工程施工的质量和效率,确保施工能够顺利进行。本文主要针对公路桥梁隧道工程正式施工之前的准备工作以及公路桥梁隧
目的探讨盐酸坦洛新缓释片治疗慢性前列腺炎的临床效果。方法79例慢性前列腺炎的患者随机分成两组。A组41例,采用左氧氟沙星0.4g,1次/d,静脉滴注,2周后改用左氧氟沙星0.2g口