一种基于多尺度形态学的人体姿势识别方法
如何使用计算机视觉技术进行人体姿态识别
如何使用计算机视觉技术进行人体姿态识别人体姿态识别是计算机视觉领域中的一个重要应用,通过使用计算机视觉技术,可以识别和分析人的姿态,例如姿势、动作和姿势变化等。
这项技术在许多领域具有广泛的应用,如医学、体育、安全监控等。
本文将介绍如何使用计算机视觉技术进行人体姿态识别。
首先,人体姿态识别技术需要获取人体图像或视频。
可以通过摄像头、深度传感器或其他可视化设备来采集人体图像或视频数据。
这些设备可以提供高质量的图像和深度信息,从而更好地捕捉人体姿态。
接下来,为了实现人体姿态识别,需要使用计算机视觉算法来处理图像或视频数据。
目前,有许多先进的算法可以用于人体姿态估计,如卷积神经网络(CNN)、支持向量机(SVM)等。
这些算法可以帮助识别和分析人体的骨骼结构、关节角度和身体姿势等信息。
在应用计算机视觉算法进行人体姿态识别时,还需要进行数据预处理。
人体图像或视频数据通常需要进行尺度归一化、去噪处理和关键点检测等操作。
这些预处理操作可以提高算法的准确性和稳定性,并降低噪声和冗余信息的影响。
在进行人体姿态识别时,可以使用两种主要方法:2D姿态和3D姿态。
2D姿态是在二维平面上对人体姿态进行分析和估计,可以获得人体的骨骼关键点位置和姿势信息。
而3D姿态是在三维空间中对人体姿态进行分析和估计,可以获得更加精确的人体姿态信息,如关节角度、旋转和缩放等。
对于2D姿态识别,可以使用基于深度学习的方法,如CNN、循环神经网络(RNN)等。
这些方法基于大量标注数据进行训练,可以实现较高的准确性和泛化能力。
此外,还可以结合传统的计算机视觉算法,如SVM和隐马尔可夫模型(HMM),以提高姿态识别的性能。
对于3D姿态识别,有许多技术可以应用,如多摄像头系统、运动捕捉设备和深度传感器等。
这些技术可以提供更多的数据维度,并准确地重建和跟踪人体姿态。
通过采集和分析人体的3D姿态数据,可以实现更加准确和自然的人机交互体验。
在实际应用中,人体姿态识别技术可以应用于许多领域。
基于深度学习的人体姿势识别技术研究
基于深度学习的人体姿势识别技术研究随着深度学习技术的不断发展,人体姿势识别技术也取得了长足的进步。
这项技术对于人们的生活和工作具有重要意义,可以广泛应用于安防监控、健身训练、游戏互动等领域。
本文将介绍基于深度学习的人体姿势识别技术的研究现状、方法和应用,并探讨其未来发展方向。
一、研究现状深度学习是一种模仿人类神经网络结构和功能的机器学习方法。
对于人体姿势识别这一任务而言,深度学习技术能够从大量的图像或视频中学习到人体姿势的特征,并能够准确地识别出各个关节的位置和运动状态。
当前,基于深度学习的人体姿势识别技术主要有两种常用方法:基于2D关节的方法和基于3D姿势的方法。
基于2D关节的方法主要利用2D图像中人体姿势的关节位置信息进行识别。
这种方法通常采用卷积神经网络(CNN)来提取图像中的特征,并利用回归或分类算法来预测关节的位置。
然而,由于2D图像存在视角变化、遮挡等问题,这种方法在复杂场景下的准确性还有待提高。
基于3D姿势的方法则利用3D数据的姿势信息进行识别。
这种方法通过结合深度传感器等设备获取的3D数据,可以更准确地捕捉和识别人体姿势。
其中,基于深度学习的方法通常利用卷积神经网络和循环神经网络(RNN)对3D数据进行建模和识别。
二、方法介绍基于深度学习的人体姿势识别技术主要包括数据采集、特征提取和姿势识别三个步骤。
数据采集是指获取用于训练和测试的姿势数据。
常用的数据源包括标记好了关节位置的图像或视频数据,以及通过深度传感器等设备获取的3D姿势数据。
在数据采集过程中,要注意数据的多样性和代表性,以保证模型的泛化性能。
特征提取是指利用深度学习模型从姿势数据中提取有区分度的特征。
对于2D姿势识别,常用的特征提取方法包括卷积神经网络和循环神经网络。
对于3D姿势识别,常用的方法包括利用卷积神经网络对深度图像进行特征提取,以及利用循环神经网络对时间序列数据进行建模。
姿势识别是指利用深度学习模型从提取的特征中进行姿势分类或关节位置回归。
一种复杂背景下多尺度多视角的人体检测方法
第33卷第8期2016年8月计算机应用与软件Computer Applications and SoftwareVol.33 No.8Aug.2016一种复杂背景下多尺度多视角的人体检测方法杨颖黄晓峰(广东农工商职业技术学院计算机系广东广州510507)摘要针对复杂背景下的人体检测技术所面临的噪声干扰、背景复杂、相互遮挡等问题,设计一种多X度多视角人体检测算法。
针对传统的梯度方向直方图目标特征提取方法特征维数大、有遮挡时检测率低等缺陷,分别使用扩展多X度方向特征和经W TA hash编码的多X度梯度方向直方图特征提取,并使用弱分类器和贪婪算法进行特征选择以获得图像的粗特征和精特征。
然后使用 线性平移合成多视角样本,使用多层级联的A d ab o o st算法和支持向量机作为分类器进行人体目标检测,结合复杂背景处理、特征重 装等方法提高检测精度。
使用IN R IA公共测试集的实验结果表明,该算法可精确检测出复杂背景下相互遮挡情况下多视角、多姿 态的人体目标,与传统的人体检测算法相比,具有更高的检测效率和检测精度。
关键词 复杂背景人体检测扩展多X度方向多X度梯度方向直方图多视角分类器中图分类号TP391 文献标识码 A D0I : 10. 3969/j. issn. 1000-386x. 2016.08. 073A MULTI-SCALE AND MULTI-VIEW HUMAN BODY DETECTION METHODUNDER COMPLEX BACKGROUNDYang Ying Huang Xiaofeng{Department of Computer, Guangdong AIB Polytechnic, Guangzhou 510507, Guangdong, China)Abstract Aim ing at the problem s such as noise interface, com plex background and m utual occlusion encountered by hum an body detection technology under com plex background, we designed a m ulti-scale and m ulti-view body detection algorithm. According to the shortcom ings of traditional object feature extraction m ethod of orientated gradient histogram including high feature-dim ension and low detection rate while being occluded, in extraction we em ployed the extended m ulti-scale orientation feature and the m ulti-scale histogram of orientated gradient coded by W TA hash separately, and used weak classifier and greedy algorithm to select features so as to obtain the coarse features and fine features of the im age. A fter that we then used linear shift to synthesise the m ulti-view sam ples. The m ulti-level cascade A daboost algorithm and support vector m achine were used as the classifiers to detect body objects, and the detection accuracy was im proved in com bination with complex background processing and characteristics reinstalling. Experim ental results on IN RIA public test set showed that the algorithm can m ake accurate detection on hum an body objects with m ulti-view and m ulti-pose under the conditions of com plex background and m utual occlusion. Com pared with traditional hum an body detection algorithm, it has higher detection efficiency and accuracy.Keywords Com plex background H um an body detection E xtended m ulti-scale orientation M ulti-scale histogram s of oriented gradients M ulti-view classifier〇引言本文立足于提高基于H O G的人体检测方法的性能,并增强 存在遮挡情况下的检测率,提出了一种基于多尺度方向直方图 的特征提取方法提取图像的粗特征和精特征。
人体姿态估计算法
人体姿态估计算法人体姿态估计的算法可以分为两个阶段:关键点检测和姿态重建。
关键点检测的目标是推测出人体关键点的位置,例如头部、手臂、躯干等关键点。
姿态重建的目标是根据检测到的关键点信息,推测出人体的姿态,如姿势的角度、旋转、平移等。
关键点检测的算法主要有两类,一类是基于传统的特征提取和机器学习的方法,另一类是基于深度学习的方法。
传统的方法通常通过手工设计特征来表示人体部位,在这个基础上使用机器学习的方法进行分类或回归。
这类方法的优点是易于理解和解释,但其性能通常不如深度学习的方法。
而基于深度学习的方法则是通过将卷积神经网络(CNN)应用于人体姿态估计任务中,从而实现自动的特征提取和关键点检测。
这类方法能够从大规模的数据中学习到更丰富的特征表示,从而达到更好的姿态估计效果。
姿态重建的算法通常可以分为两类,一类是基于模型的方法,另一类是基于优化的方法。
基于模型的方法通常需要先建立一个人体姿态模型,在此基础上通过最小化与观测数据的误差来推测出最合适的姿态。
这类方法的优点是能够利用模型先验知识来提高推测的准确性,但其缺点是建立和训练模型比较复杂。
而基于优化的方法则是通过优化问题的目标函数,选择最合适的姿态。
例如,可以通过最小化关键点的重投影误差来选择最佳的姿态。
这类方法相对简单,但可能无法考虑到人体的复杂约束,从而导致结果不准确。
除了以上两个阶段,人体姿态估计算法还需要考虑到一些额外的问题,如姿态的多样性、遮挡、尺度变化等。
为了应对姿态的多样性,一种常见的方法是使用多个模型进行推测,然后利用模型的置信度进行融合。
在遮挡情况下,可以通过利用上下文信息或使用更高级的模型,如3D模型等,来提高关键点检测的准确性。
而为了解决尺度变化的问题,可以使用图像金字塔等方法来对输入图像进行多尺度的处理。
总结起来,人体姿态估计算法是计算机视觉领域的一个重要的任务。
其主要包括关键点检测和姿态重建两个阶段。
关键点检测可以基于传统的方法或基于深度学习的方法来实现。
基于多模块的人体位姿识别技术及其应用
基于多模块的人体位姿识别技术及其应用近年来,人工智能和机器学习技术的快速发展使得人体姿态识别技术成为当前十分热门的领域。
使用多模块的人体位姿识别技术,既可以提高识别的精度,也可以更好地适应多样性的应用场景,成为人体姿态识别技术发展的重要方向。
一、多模块的人体位姿识别技术多模块的人体位姿识别技术是将多个模块组合使用,根据模块之间的协作实现更加准确的人体位姿识别。
在多模块的人体位姿识别技术中,不同的模块可以分别用于检测人体的不同部位,如检测头部、手臂、腿部等。
通过综合不同部位的信息,快速、准确地推测出人体的整体姿态。
在多模块的人体位姿识别技术中,常用的模块包括:人体检测模块、关键点检测模块、关键点跟踪模块、姿态推断模块等。
其中,人体检测模块是基于深度学习的目标检测技术,实现对人体位置的精确定位。
关键点检测模块是通过神经网络预测人体的关键节点(如骨骼关节点、面部关键点等),从而实现人体生物特征的提取。
关键点跟踪模块则是在静态图像的基础上,通过连续帧之间的关键点匹配实现人体的追踪。
姿态推断模块根据不同的人体关键点和关节位置推断整个人体的姿态。
二、多模块的人体位姿识别技术在应用中的优势多模块的人体位姿识别技术在虚拟现实、健康监测、人体运动分析等领域都有广泛的应用。
在虚拟现实方面,多模块的人体位姿识别技术可以实现用户身体的跟踪,从而实现更加自然的用户体验。
比如,在虚拟游戏中,用户可以通过多模块的位姿识别技术实现游戏中人物的身体动作,增强游戏的真实感。
在健康监测方面,多模块的人体位姿识别技术可以实现实时监测,通过模块的组合,实现对人体的不同部位的监测,从而达到对不同疾病的筛查和预防。
在人体运动分析方面,多模块的人体位姿识别技术可以实现更加细致的人体运动分析,比如分析一个人的运动方式、姿势和习惯等,进而指导人们的运动和锻炼。
三、多模块的人体位姿识别技术在发展中面临的挑战多模块的人体位姿识别技术在发展中仍存在一些困难和挑战。
一种基于多尺度特征的教室人体姿态实时检测方法[发明专利]
专利名称:一种基于多尺度特征的教室人体姿态实时检测方法专利类型:发明专利
发明人:高陈强,叶盛,钱志华,陈欣悦
申请号:CN202011473933.4
申请日:20201215
公开号:CN112507904B
公开日:
20220603
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及基于多尺度特征的教室人体姿态实时检测方法,属于图像处理与计算机视觉技术领域;所述方法包括基于单阶段目标检测的SSD网络,将教室图像通过分块处理进行数据增强,通过VGG‑16网络提取图像的基础特征,并采用RFB模块提取级联的多尺度特征图;通过多尺度特征增强分支,将原图下采样且送入到多尺度特征增强模块学习多尺度信息,并通过点乘的方式与级联的多尺度特征图进行融合;通过特征自适应融合模块将浅层的细粒度特征与高层语义特征进行互补融合,以提升网络对相似姿态类别的鉴别能力,最后将自适应融合后的特征图进行分类和回归;在保证实时的前提下,解决了在人体密度较大,遮挡较为严重的教室场景的人体姿态检测问题。
申请人:重庆邮电大学
地址:400065 重庆市南岸区南山街道崇文路2号
国籍:CN
代理机构:重庆辉腾律师事务所
代理人:王海军
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一种基于人体姿态数据的动作识别方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910766621.3(22)申请日 2019.08.20(71)申请人 江西憶源多媒体科技有限公司地址 341008 江西省赣州市章贡区沙河工业园内(72)发明人 张源 徐林楠 肖伟 王磊 黄炜 (74)专利代理机构 赣州智府晟泽知识产权代理事务所(普通合伙) 36128代理人 孙康(51)Int.Cl.G06K 9/00(2006.01)G06K 9/62(2006.01)(54)发明名称一种基于人体姿态数据的动作识别方法(57)摘要本发明公开了一种基于人体姿态数据的动作识别方法,该识别方法旨在解决现今人体动作识别存在对应用场景要求较高,普适性差、工作量大,并容易产生逻辑漏洞,且优化和项目维护工作复杂,同时检测效果上限较低,在其基础上难有较大提升的技术问题;该识别方法基于现有的人体姿态识别技术,采用神经网络对人体运动姿态的运动规律进行归纳,并基于这些归纳在检测时进行快速判断,同时结合运动规律的归纳,满足各种新需求。
该识别方法能极快地实现人体动作识别,而且对应用场景要求较低,在不同需求下的普适性极高,可应对不同的需求,并且又避免了人工多次编码带来的各种问题,降低工作量的同时,极大地提高了检测效果的上限。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 110598569 A 2019.12.20C N 110598569A1.一种基于人体姿态数据的动作识别方法,其特征在于,该识别方法的具体步骤为:步骤一、对于一个需识别的人体动作A,沿水平方向均匀地在人体四周设置多个图像采集点N,通过采集点N,对各类人进行A动作的完整形态以及完整动作过程进行图像信息采集,得到动作A的图像信息数据,并将其保存为原始图像集I0;步骤二、在原始图像集I0中,对所有人物的形体进行调整,以普通人体形体为标准,对于不符合的人体形体样本,通过拉伸将其调至标准,得到图像集I1,并通过姿态识别技术识别图像集I1,得到人体姿态数据集P0;步骤三、对人体姿态数据集P0中的每一帧数据,均统一设定人体的某一部位作为参考点B,并将人体各关节点位置转换为相对于参考点B的平面向量,从而得出新的数据集P1,再对数据集P1中每个人体的关节点,按照时间顺序与各帧中关节点位置的平面向量,将其数据放入一个集合中,得到一个动作A的运动形态集Pa0;步骤四、对运动形态集Pa0中的每一个关节点的运动数据,均采用数学模型为Ax 2+Bxy+Cy 2+D+Ey+F=0的椭圆二次曲线方程进行线性回归,得出一般形态,其中,位置x、y在时间轴上的运动规律分别为两者的拟合,对应产生2个运动分量曲线分别为Pfx、Pfy,之后再将一个动作各关节点的运动分量曲线(Pfx、Pfy)代入进行计算,得出一个在平面上运动的轨迹Pt,并将其放入一个集合中,得出动作A的运动形态集Pa;步骤五、对每一个关节点,均建立一个统计出现率的三维矩阵图,并对其每一次出现的位置进行统计,并在该位置上,往该位置本平面的四周进行衰减性地扩散,同时在矩阵中对相应帧进行叠加,得到关节点的出现率分布图Pp,之后,对于图像采集点N中所有的采集点,将其得到的运动形态集Pa与出现率分布图Pp均放入一个集合中,得出动作A的模型Am;步骤六、对一个待检测识别其动作A的目标进行检测时,使用姿态识别技术对每个画面中的对象获取其姿态数据,并根据时间顺序均放入一个集合Pd中,并对集合Pd中的各个关节点,将同一关节点按照时间顺序将各帧的位置连接起来,形成一条折线L;步骤七、取模型Am对应关节点的轨迹Pt,使其与折线L进行对比,得出形态相似值V0,取模型Am对应关节点的出现率分布图Pp,对出现率分布图Pd中所有点在出现率分布图Pp矩阵中保存的值进行累加统计,得出该关节点运动出现在正确位置的置信值V1,同时,结合预先设置V0和V1的阈值,当V0或V1满足阈值条件时,则判定为进行了动作A,而当V0和V1都不满足阈值条件时,则挑选符合度最高的值判定其进行了该动作。
一种基于深度学习的人体姿态识别方法[发明专利]
专利名称:一种基于深度学习的人体姿态识别方法
专利类型:发明专利
发明人:林丽媛,刘冠军,周卫斌,尹宏轶,陈静瑜,周圆,刘建虎,申川
申请号:CN201811177283.1
申请日:20181011
公开号:CN109086754A
公开日:
20181225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开一种基于深度学习的人体姿势识别方法,主要解决当前姿势识别技术计算量大,准确度不高的问题。
该方法首先用Kinect V2.0深度传感器采集多个人体样本的动作姿态特征;保存其人体动作姿势的RGB数据和骨骼数据;把骨骼数据经过图像预处理后得到骨骼图像作为训练集与测试集;将训练集输入一种基于卷积神经网络(CNN)的专用于人体姿态识别领域的Posture‑CNN 中,经过训练、测试调整网络结构和网络参数后得到分类结果;并将不同人体样本的动作姿态特征作为测试集输入分类网络,输出概率最大的动作即为识别结果。
本发明使用卷积神经网络提高了识别准确率,降低了识别时间、运行成本低、方法简便可以应用在智能家居、安全监控、运动分析等场所。
申请人:天津科技大学
地址:300222 天津市河西区大沽南路1038号
国籍:CN
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一种基于多深度图像特征融合的人体姿态估计方法[发明专利]
专利名称:一种基于多深度图像特征融合的人体姿态估计方法专利类型:发明专利
发明人:张文安,贾晓凌,谢长值,杨旭升
申请号:CN201911403474.X
申请日:20191231
公开号:CN111222437A
公开日:
20200602
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:一种基于多深度图像特征融合的人体姿态估计方法,该方法采用分布式融合方法,解决了复杂场景下多传感器信息融合的人体姿态估计问题。
通过融合来自多个3D视觉传感器的人体姿态信息,有效地克服了视野遮挡、人体部件误识别、运动突变等影响人体姿态估计的因素。
本发明提供一种基于多深度图像特征融合的人体姿态估计方法,有效地提高了人体姿态估计的精确度和鲁棒性。
申请人:浙江工业大学
地址:310014 浙江省杭州市下城区朝晖六区潮王路18号
国籍:CN
代理机构:杭州斯可睿专利事务所有限公司
代理人:王利强
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机器学习技术中的人体姿态识别方法
机器学习技术中的人体姿态识别方法在机器学习技术的不断发展中,人体姿态识别方法已经成为一个热门研究领域。
这一技术的发展使得机器可以准确识别和理解人体的姿态,从而实现更广泛的应用。
本文将介绍机器学习技术中的人体姿态识别方法,并探讨其在人工智能、医学和娱乐等领域的应用。
人体姿态识别是指通过对人体各个关节的位置和动作进行分析和识别,从而获取人体的姿态信息。
这对于识别人体行为、分析运动模式以及改善人机交互非常重要。
在机器学习技术中,有几种常见的方法来实现人体姿态识别。
首先,基于传统计算机视觉的方法是人体姿态识别的主要方法之一。
这种方法需要手工设计特征提取算法,并使用机器学习算法对这些特征进行分类。
例如,可以使用边缘检测、角点检测和人脸检测等技术来提取人体关键点的位置信息。
然后,通过使用分类器模型,如支持向量机(SVM)或决策树,对这些特征进行分类和识别。
该方法的优点是易于理解和实现,但需要大量的手工特征工程,且对光照、背景等条件敏感。
其次,深度学习方法在人体姿态识别中取得了显著的成果。
深度学习技术可以自动学习特征表示,并通过神经网络进行分类和识别。
其中,卷积神经网络(CNN)是最常用的深度学习模型之一。
通过使用大规模数据集进行训练,CNN可以自动提取图像的空间局部特征,并在多个层级上进行学习,得到更具有判别性的特征表示。
在姿态识别中,可以将人体关键点的位置信息作为输入,通过训练一个深度学习模型,来实现对人体姿态的准确识别和理解。
深度学习方法的优点是可以自动学习特征表示,具有较高的准确性和泛化能力,但需要较大的计算资源和数据集。
另外,结合传统计算机视觉和深度学习的方法也被广泛应用于人体姿态识别。
这种方法利用深度学习模型的特征提取能力和传统计算机视觉方法的准确性进行联合训练和融合。
例如,可以使用深度学习模型提取初始特征表示,然后结合传统方法进行特征选择和分类器训练,以进一步提高姿态识别的准确性。
在人工智能领域,人体姿态识别技术可以应用于人机交互、智能监控和安防等方面。
人体姿态识别的深度学习方法研究
人体姿态识别的深度学习方法研究随着人工智能技术的不断发展,自然语言处理、图像识别、语音识别等领域已经有了很大的突破。
人体姿态识别是一项非常有应用价值的技术,它可以被广泛应用在人机交互、动作捕捉、医学诊断和运动训练等领域。
本文将以人体姿态识别的深度学习方法为主题,讨论此领域目前的研究进展。
一、姿态识别的挑战人体姿态识别是一项需要复杂计算的任务,因为人体的姿态在空间上是三维的。
而且当人体移动时,姿势的变化非常快速,容易出现模糊和混淆的情况。
对于人体姿态识别来说,数据的多样性和稀疏性会影响计算机对人体动作的理解和解释。
二、深度学习在姿态识别中的应用1. 人体姿态估计人体姿态估计是姿态识别的一个子问题,它主要通过对人体图片的分析来确定人体的关键点坐标和相对应的骨骼连接。
在深度学习领域中,多数姿态估计算法都是基于卷积神经网络(CNN)来实现的。
AlexNet、VGGNet、ResNet等经典的卷积神经网络在姿态估计中都有着广泛的应用。
2. 动作捕捉动作捕捉也是姿态识别领域的一个重要应用,它是指通过计算机技术对人类运动进行监测、记录和分析。
深度学习技术在动作捕捉中的应用也越来越广泛。
例如,使用卷积神经网络可以对人体图片进行训练,从而实现对骨骼、四肢的运动轨迹的捕捉和计算。
3. 运动识别运动识别是指对人正在进行的运动进行分类和识别。
深度学习技术可以帮助人体姿态识别算法更准确地分析人体关键点的位置,实现更准确的运动识别。
例如,使用基于 RNN 的模型可以在动作序列中捕捉长期的时间相关性。
三、未来展望虽然深度学习在人体姿态识别中表现出了很好的性能,但是该技术仍面临一些挑战,例如,较高的计算复杂度和数据缺失问题。
未来,我们可以通过不断地研究和改进深度学习技术,应用更多的传感器、更高精度的算法来提高姿态识别的准确度和稳定性。
结语人体姿态识别是一项非常重要和有挑战性的研究领域,它已经得到了广泛的关注和应用。
随着深度学习技术的不断发展,我们可以期待着更高效、更准确的人体姿态识别算法的出现,为我们的生活、医学诊断、机器人等领域带来更多便利和实用价值。
人体姿态识别技术的使用方法
人体姿态识别技术的使用方法随着科技的不断发展,人体姿态识别技术越来越受到关注。
这项技术可以通过计算机视觉和机器学习算法来检测、跟踪和分析人的身体姿态。
它在各个领域都有广泛的应用:从娱乐、健身到医疗和安全等方面。
本文将介绍人体姿态识别技术的使用方法,以及它在不同领域中的应用。
首先,人体姿态识别技术可以应用于娱乐领域。
通过识别人体姿态,虚拟现实游戏可以更加精确地捕捉玩家的动作,并将其实时呈现在游戏中。
这使得玩家能够更加身临其境地参与游戏,增加游戏的乐趣和刺激性。
此外,通过人体姿态识别技术,人们还可以使用身体进行自由交互,例如手势识别,将人体动作转化为命令,实现更加自然的游戏体验。
人体姿态识别技术在健身领域也有重要的应用。
传统的健身方法往往需要借助教练的指导,而人体姿态识别技术可以为健身者提供实时的反馈和指导。
通过识别人体姿态,技术可以分析健身者的动作是否正确,并给出相应的指导和建议。
这有助于健身者改善姿势,避免受伤,并更加高效地进行锻炼。
同时,人体姿态识别技术可以记录健身者的动作数据,利用机器学习算法进行分析,为健身者提供个性化的训练计划和进度跟踪。
在医疗领域,人体姿态识别技术可以用于康复训练和姿势评估。
例如,对于一些运动能力受限的患者,技术可以实时地追踪其身体动作,并提供建议和指导,帮助患者进行康复训练。
此外,人体姿态识别技术还可以用于姿势评估,例如对于脊柱曲度检测和矫正。
通过识别人体姿态,技术可以检测不正常的姿势,并提供相应的纠正措施,帮助患者改善姿势问题,预防和治疗身体疾病。
此外,人体姿态识别技术还可以用于安全和监控领域。
通过在公共区域安装相机和传感器,技术可以识别和追踪人们的身体姿态,提醒和报警系统对于异常姿势进行警示。
例如,在铁路站点和机场等场所,人体姿态识别技术可以帮助安全人员快速识别和追踪异常行为,并采取相应的措施,确保公共安全。
此外,人体姿态识别技术还可以用于人脸识别的辅助,提高人脸识别的准确性和可靠性。
人体姿势识别技术及其应用
人体姿势识别技术及其应用第一章:引言随着人们生活水平的不断提高,对于健康和生命质量的要求越来越高。
而良好的姿势是保证身体健康和生命质量的重要因素。
由此,对人体姿势的研究和探索变得愈加重要。
人体姿势识别技术是一种通过摄像机、传感器、图像识别等技术捕捉人体姿势并对姿势进行识别的技术。
它能够用于监测和分析人体姿势,帮助优化人体姿势,保护人们的健康。
本文将探讨人体姿势识别技术的基本原理及其在医疗、体育、安防等领域的应用。
第二章:人体姿势识别技术的基本原理人体姿势识别技术的基本原理是通过摄像机、传感器、图像识别等技术进行姿势捕捉并对姿势进行识别。
常用的技术主要包括以下三类。
1. 基于图像处理的人体姿势识别技术该技术主要针对2D图像进行人体姿势识别,通过自主学习和模型识别判断人体的各种姿势动作。
其优点是图像清晰,处理速度快,但在3D空间中的人体姿势识别方面存在一定的局限性。
2. 基于深度学习的人体姿势识别技术该技术主要基于深度学习方法,使用多伦多大学推出的Kinect 传感器进行人体姿势识别。
该技术对于3D空间中的人体姿势识别具有很好的适应性和鲁棒性,但相比于其他技术代价昂贵,一般价格在数千元至几万元之间。
3. 基于惯性传感器的人体姿势识别技术该技术采用惯性传感器对人体的动作进行捕捉和记录,并通过数据分析,精准地判断人体所处的姿势。
其优点是成本低廉,对于不同环境条件具有很好的适应性,但需要布置多点传感器,对于使用者的负担较大,而且数据记录不够精细。
第三章:人体姿势识别技术在医疗方面的应用人体姿势识别技术在医疗领域的应用是其最主要的应用之一。
因为人体姿势能够体现人体的生理状态和活动能力,能够帮助医生更好地判断病患的病情和治疗效果。
具体的应用方式包括以下几个方面:1. 脊柱矫正人体姿势识别技术能够精确地监测和记录人体的脊柱姿势,判断脊柱的异常情况,从而帮助医生进行脊柱矫正操作,达到恢复正常脊柱生理功能的效果。
2. 骨质疏松诊断人体姿势识别技术能够通过分析人体骨骼质量和姿势形态,判断病患是否存在骨质疏松的情况,并对骨骼问题进行精准的诊断。
基于多模态深度学习的人体姿态识别技术研究
基于多模态深度学习的人体姿态识别技术研究在当今社会,人体姿态识别技术已经成为机器学习领域的热点之一。
人体姿态识别技术广泛应用于虚拟现实、医疗辅助等领域。
然而,由于巨大的数据量和复杂的姿势变化,传统的人体姿态识别方法已经无法满足实际需求。
因此,基于多模态深度学习的人体姿势识别技术成为目前的研究热点。
多模态深度学习指的是利用多种数据源进行深度学习,如图像、视频、语音、加速度计和陀螺仪。
这种方法可以充分利用多种数据来源进行综合学习,提高识别准确率。
首先,该技术的主要应用领域之一是虚拟现实。
在虚拟现实中,人类对身体的感知去掉了,适当地加入物理感的交互,可以帮助使用者更好地融入虚拟环境。
通过多模态深度学习提取的多种数据,可以显著提高虚拟现实交互的自然度和真实感。
例如,在体感游戏中,球员的姿势和动作可以被识别并在游戏中反映出来,使用户的体验更加真实。
其次,该技术还可以用于医疗辅助领域。
通过多模态深度学习,可以准确识别和监测患者的姿态和运动,如步态分析等。
这可以帮助医生更好地诊断和治疗疾病。
例如,对于脊柱畸形患者,可以利用多模态深度学习技术监测其脊柱特征和姿势,帮助医生更好地制定个性化治疗方案。
此外,多模态深度学习还可以用于智能家居等领域。
智能家居系统可以通过多种数据源(例如,体感器、摄像头)提取多种数据,如用户的姿势、面部表情、语音和手势等,为用户提供更加个性化的服务。
总之,基于多模态深度学习的人体姿势识别技术具有广泛的应用前景。
尽管这项技术仍有许多挑战和问题,如多模态数据的处理、模型的调节和参数的优化等,但多模态深度学习已经成为该领域实现性能提升的必要手段。
随着技术的不断发展,将会有更多重要的应用场景。
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( . 北 大 学 电子 信 息 工 程 学 院 , 北 石 家 庄 0 10 ;. 定 市 市政 公 用事 业 建 设 集 团路 灯 管 理 处 , 北 保 定 0 1 0 ) 1河 河 7022保 河 7 0 0
化 为 参 数 化 形 状 空 间 中人 体 二 维 轮 廓 的 最 优 化 匹配 问题 。 由 于 形 状 相 似 性 在 多 尺 度 形 态 学 空 间 中存 在 因 果 性 , 采 用 形 在
一
证 。 最 简 单 的方 法 如 时 问 域 的 差 分 , 照 度 变 化 、 动 以 及 对 振 背 景 的 变 化 极 为 敏 感 , 后 的 改 进 方 法 如 长 期 曝 光 法 也 不 随
能从 根 本 上 克 服 这 些 困 难 。 光 流 方 法 在 理 论 上 很 完 整 , 但 对 于 人 体 运 动 的 非 刚 性 特 性 , 基 本 上 是 不 成 立 的 , 便 应 它 即 用 前 面 提 出 的 基 于 形 态 特 征 的 分 割 方 法 , 不 能 避 免 特 殊 也 情 况 下 较 大 错 误 的 发 生 。所 以我 们 认 为 , 势 识 别 方 法 的 姿 鲁棒性 主要体现在其 对 不 准确 的分 割 结果 的 鲁棒 性上 , 而 我 们 的工 作也 从 克 服 分 割 结 果 的 缺 陷 人 手 。 虽 然 人类 识 别 姿 势 的 原 理 尚 不 明 了 , 有 理 由认 为 这 但 种 能 力 很 大 程 度 上 来 自形 态 信 息 , 可 以 从 我 们 能 够 识 别 这 残 缺 不 全 的 人 体 轮 廓 的姿 势 这 一 点 得 到 证 实 。 由 于 人 体 模 型 的 自由 度 很 高 , 们 需 要 一 种 有 效 得 方 法 来 解 决 一 般 最 我 优 化 方 法 所 存 在 的 局 部 最 优 问 题 。 基 于 形 态 滤 波 在 处 理 形 mao 1 9 ] t ,9 2 来进 行 , 且 相对 简 单 。图 1给 出 了这 个 问题 并 态 问 题 上 的 特 殊 能 力 , 应 当 是 一 种 合 适 的 工 具 。这 里 , 它 基 的一般解决方 案 。 于 形 状 相 似 性 在 形 态 尺 度 空 间 的 因 果 性 , 们 提 出 提 出 一 我 r Ia e ec ] a SPaca mgSq n e. u a l mge 种 2维 多 类 形 态 模 型 来 对 人 体 姿 势 进 行 描 述 , 把 姿 势 识 并 鎏 图 别 问题 转 化 为 对 分 割 得 到 的 人 体 轮 廓 在 模 型 空 间 上 的 相 似 p P a S ece 性最优 匹配问题 。在 大形 态 尺度 上 , 值点 数 目将 大 为减 极 少 , 其 中 的 全 局 最 大 值 点 至 少 是 小 尺 度 上 的 一 个 非 常 好 而 镬 圈密霾 的估 计 , 且 不 同 的 模 型 参 数 将 在 不 同 的 尺 度 上 得 到 不 同 而 的体 现 , 而 能 够 有 效 地 降 低 问 题 的 自 由 度 复 杂 性 。 通 过 从 采 用 恰 当的 最 优 化 方 法 , 合 K l n滤 波 器 来 对 人 体 运 动 结 ama 进 行 估 计 , 种 方 法 应 当 具 有 较 好 的 鲁 棒 性 和 可 靠 性 。 同 这 时 , 于 形 态 滤 波 是 非 常 易 于 并 行 化 的 , 过 采 用 适 当 的并 由 通 图 1 行 为识 别 的 一 般 框 架 行 平 台 , 种 方 法 的实 时 性 也 能 得 到 保 证 。 这 前 面 已 经 详 细 讨 论 了 运 动 分 割 问 题 , 章 我 们 将 主 要 本 2 人体 的 多类轮 廓建模 讨 论 第 二 个 问 题 , 姿 势 的参 数 化 识 别 问 题 。 即 . 图 2是视 觉监 控任 务 中一个 典 型 的视频 序列 , 以及 对 对 人 体 的 运 动 分 割 是 姿 势 识 别 的 基 础 。 就 目前 所 提 出 它 进 行 运 动 分 割 和 形 态 补 偿 后 得 到 的 人 体 轮 廓 。 为 了对 这 的各 种 姿 势 识 别 方 法 而 言 , 都 是 基 于 形 体 或 结 构 的 局 部 大 传 特 征 ( C L A) 连 接 、 架 、 率 如 [ o r 1 9 ] 种 粗 糙 的轮 廓 进 行 建 模 , 统 的 骨 架 模 型 基 本 上 是 行 不 通 P A、 D 如 骨 曲 R h, 94 、 的 。- r,9 2 也 曾经讨论过 这个 问题 , 的模 型是三 维 Mar 18 ] 他
态学 滤 波 器 对 形 状 匹 配 的 初 值 进 行 估 计 后 , 出的 方 法遵 循 由粗 至精 的 过 程 实现 对 复 杂 背 景 中分 割 出 的人 体 轮 廓 的 匹 配 提
这 个 匹 配 过 程 能 够 快速 收 敛 , 而 满足 实时 应 用 的 需要 。 从
关 键 词 : 动 人 体 姿 势 ; 数 化 ; 尺度 形 态 学 运 参 多 中图分类号 : TP 文献标识 码工 作 进 行 总 结 的 基 础 上 , 据 办 公 室 环 境 下 视 觉 监 督 应 用 根 的需 要 , 现 一 种 具 有 较 好 的 鲁 棒 性 、 靠 性 , 满 足 实 时 实 可 并 性 要 求 的 运 动 分 割 和 基 于 一 定 结 构 模 型 的 人 体 姿 势 识 别 方 法 , 此 基 础 上 开 展 与 环 境 相 关 的 人 类 行 为 识 别 的 进 一 步 在 工作 。 般而言 , 为 识别 包 括三 步 。第一 步是 运 动 分割 这 行 个 基 本 问 题 ; 二 步 是 对 人 体 各 主 要 组 成 部 分 的 位 置 参 数 第 的估 计 ; 三步是 对 这些 位 置 参数 集 的语 义 分类 。考虑 到 第 人体 的简单构成 , 以用 一个 与 人体 结 构相 对应 的姿势 分 可 类树 来 描 述 姿 势 空 间 , 样 就 构 成 了 行 为 分 析 的 符 号 空 间 , 这 从 而 一 个 行 为 过 程 就 被 对 应 成 一 个 姿 势 符 号 流 。对 这 个 符 号 流 的 识 别 可 以 用 类 似 于 自然 语 音 识 别 的 HMM 框 架 [ — - Ya
文 章 编 号 :6 23 9 ( 0 0 1 —3 60 1 7— 18 2 1 ) 30 8 —3
[ o ts1 9 3 [ vi ,9 5 、Hu tr1 9 3 C oe ,9 5 、Gar a 19 3 [ ne, 95 或颜 色的空 l 间分 布( Pid rRi ad 19 ] 来 进行 的 。结构 分析 方 如 f e[ c r ,9 7 ) n h 与背 景 相 关 的 视 觉 监 督 和 人 类 行 为 分 析 ( [ 见 o’ 法 要 求 分 割 结 果 不 能 有 拓 扑 结 构 的 重 要 错 误 , 于 在 复 杂 对 R uk ,9 0 、C da ,9 5 、 D u ma ,9 7 、 P vo — o re 18 3 [ e rs 1 9 3 [ a g n 1 9 ] [ a lv - 环 境 下 的 分 割 这 一 点是 难 以 保 证 的 。 考 虑 到 人 体 表 象 的 多 i,9 7 ) c 19 ] 一直是计 算机 视 觉不 懈追 求 的 目标之 一 , 逐 渐 并 对 而 成 为 目前 计 算 机 视 觉 领 域 的 一 个 热 门课 题 。 它 在 敏 感 环 境 样 性 , 其 颜 色 分 布 的有 效 建 模 也 是 相 当 困 难 和 不 可 靠 , 且 对 分 割 的 准 确 性 要 求 更 高 。变 形 模 板 ( e r betr— df ma l e o n 监 控 、 算 机 辅 助 教 学 、 好 人 机 交 互 乃 至 运 动 图 象 序 列 压 计 友 l ) t 但 缩 等 诸 领 域 都 有 广 泛 的 应 用 , 且 是 这 些 领 域 的 核 心 技 术 pae是 近 期 提 出 的 另 一 种 形 状 识 别 方 法 , 姿 势 识 别 更 多 并 或 Ar cltdSr cue i 之 一 。虽 然 在 这 个 方 向 已 进 行 了 长 时 间 的 研 究 , 发 表 了 并 的是 一 个 运 动 过 程 , 者 叫连 接 结 构 ( t uae tutr) 而 大 量 的 文 献 , 目前 大 多 数 方 法 都 具 有 很 大 的 局 限 性 , 可 问 题 , 不 是 一 个 形 变 过 程 。 但 其 目前 已有 的运 动 分 割 方 法 在 复 杂 背 景 下 基 本 上 是 难 以 靠 性 、 定 性 以 及 实 时 性 都 很 难 满 足 实 际 应 用 , 其 是 复 杂 稳 尤 也 环 境 下 的 需 要 。针 对 这 种 现 状 , 们 希 望 在 对 目前 已 有 的 让 人 满 意 的 , 不 能 对 已 有 的 姿 势 识 别 方 法 提 供 可 靠 的 保 我
现 代 商 贸 工 业
NO .13, 201 0
M o enB s es rd d s y d r ui s T aeI ut n n r
21 0 0年 第 1 期 3
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种 基 于 多尺 度 形态 学 的人 体 姿势 识别 方 法
韩 晓 霞 李 欣
摘 要 : 了对 视 觉监 控 应 用 中 的 运 动 人 体 的姿 势进 行 参 数 化 估 计 , 出一 种 基 于 模 型 的 形 状 分 析 方 法 , 此 问题 转 为 提 将