行为识别国内外现状

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人体行为轨迹识别与分析研究

人体行为轨迹识别与分析研究

人体行为轨迹识别与分析研究随着科技的不断发展,人工智能技术的应用也越来越广泛,其中人体行为轨迹识别与分析技术便是其中之一。

人体行为轨迹识别与分析技术,顾名思义,就是通过对人体的行为轨迹进行分析和识别来推断人体的行为动作、情感状态和心理活动等信息。

该技术已广泛应用于生物医学、心理学、社会学、安防和智能交通等领域。

一、人体行为轨迹识别技术的研究现状目前,人体行为轨迹识别技术的研究重点主要包括以下几个方面:动作识别、情感识别、心理状态识别、人物识别、动态轨迹生成和恶意行为检测等。

动作识别是指通过对人体行为轨迹的分析和识别来推断出人体进行的动作。

目前,常见的动作识别方法主要包括传统的人工特征提取和机器学习算法。

其中,机器学习算法主要分为传统的监督学习和无监督学习两种。

传统的监督学习算法主要包括支持向量机、决策树、神经网络和贝叶斯分类器等;无监督学习算法主要包括聚类、降维和异常检测等。

现代的深度学习技术,如卷积神经网络、循环神经网络和生成对抗网络等,也被应用于动作识别领域,并取得了不错的成果。

情感识别是指通过对人体情感状态的分析和识别来推断出人体的情感状态。

情感识别技术常用的方法主要包括语音识别、面部表情识别和生理信号识别等。

其中,面部表情识别和生理信号识别常用于观察人体的心理状态,如焦虑、压力、愉快等;而语音识别则主要用于推断人体的情感倾向,如友好、敌对等。

心理状态识别是指通过对人体生理信号和行为轨迹等多种信息的分析和识别来推断人体的心理状态。

常用的心理状态识别方法主要包括心率变异性分析、电脑断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)和核磁共振波谱等。

人物识别是指通过对人体行为轨迹的分析和识别来推断人体的身份信息。

人物识别技术常用的方法主要包括人脸识别、指纹识别、虹膜识别和声纹识别等。

动态轨迹生成是指通过对人体行为轨迹的分析和识别来推断出人体的运动轨迹。

传统的轨迹生成方法主要包括高斯过程回归、粒子滤波和卡尔曼滤波等。

基于深度学习的人体行为识别

基于深度学习的人体行为识别

摘要随着视频获取技术和互联网的飞速发展,视频迅速成为人们日常生活中信息来源的重要载体。

视频数据量正处在指数级的增长状态,巨量的视频在丰富日常生活的同时,也带来了诸多难题,比如视频在检索和人体行为分类等方面都存在不小的难度。

视频的人体行为识别已经成为一个研究热点,本文针对该课题进行研究,首先从视频数据中提取出能有效表达人体行为的特征,然后充分融合视频的长短时间信息,最后搭建起卷积神经网络,实现视频中的人体行为识别。

论文的主要工作如下:①针对视频相对于图像来说多出时间维度这一特点,采用视频长短时间信息融合的方法提取视频的有效特征。

通常卷积神经网络是处理单帧图像,面对含有时间信息的视频,本文先利用光流算法得到包含视频短时信息的光流特征。

为了短时时间信息更加鲁棒,将多帧光流特征叠加作为卷积神经网络的输入;为了得到视频的长时时间信息,将视频均分多段并把每段的光流特征输入网络,把网络输出结果再做融合。

最后实验表明利用视频长短时间信息能提高行为识别的准确率。

②针对视频片段静止时光流算法无法提取到有效特征等问题,提出采用鲁棒主成分分析算法提取视频稀疏、低秩特征然后结合神经网络进行行为识别。

将视频数据看成一个整体,由稀疏成分和低秩成分组成,低秩成分表征视频的背景,稀疏成分能有力描述视频中人体行为。

该算法能够从复杂的视频中分离出低秩背景特征和稀疏前景特征,这两种特征都是由像素级别组成,能有效表征人体行为特征,并且有着很好地鲁棒性。

③近几年深度学习飞速发展,涌现了一大批优秀的网络,比如AlexNet、VGG、Inception-bn、ResNet等。

在实验过程中,发现训练不同的网络得到不同的行为识别准确率,在这几类网络中残差网络具有最好的特征提取能力。

针对采用何种卷积神经网络搭建模型的问题,本文搭建了稀疏流和低秩流的双流网络,稀疏特征和低秩特征经过残差网络之后经过融合再送入分类器,最后实验分析验证了残差双流网络提高识别的准确率。

基于机器学习的行为识别研究

基于机器学习的行为识别研究

基于机器学习的行为识别研究随着现代科技不断进步,机器学习在近年来的发展中成为了一个备受关注的领域。

当下,机器学习的应用场景越来越广泛,其中之一就是行为识别。

本文将围绕基于机器学习的行为识别研究展开探讨,分析其应用现状、技术原理及未来发展趋势。

一、应用现状基于机器学习的行为识别广泛应用于智能家居、智慧城市、物联网等领域。

在智能家居领域,通过识别居住者的行为,系统可以自动智能化地调整灯光、空调甚至家电等设备,提升生活品质,同时改善能耗和环境状况。

在智慧城市领域,通过对行人、车辆等运动物体进行行为识别,可以提高城市治理、监控交通安全、智能路灯等设施的配套能力,让城市更加智能化。

在物联网领域,通过识别物体的行为,可以实现个性化服务和产品,提高物联网服务和产品的用户体验。

二、技术原理基于机器学习的行为识别,是指通过分析用户行为及其相关的环境参数,在经过大量数据训练后,能够自动识别用户行为或物体行为,并根据行为提供相应的智能服务。

目前基于机器学习的行为识别主要包括两个技术路线:传统机器学习和深度学习。

传统机器学习技术主要包括决策树、支持向量机、贝叶斯网络等,通过对输入数据进行分类和预测,来对用户行为进行识别。

其中,决策树是一种将输入空间划分为不同区域的分类模型,通过从根节点开始,按照特定的分类规则来逐层进行分类,最终确定用户的行为。

支持向量机是一种用于二分类的线性分类工具,通过找到最优的分类超平面,将两类之间的间隔最大化,从而对数据进行分类。

贝叶斯网络通过计算概率推断出各个变量之间的关系,然后用该概率模型来对用户行为进行分类。

深度学习是一种类似于人类神经网络的学习方式,通过多层神经元之间的连接,将输入数据转换为特征表示,最终进行分类。

深度学习技术主要包括卷积神经网络、循环神经网络等。

其中,卷积神经网络是指一种多层神经网络,可以自动提取数据中的特征,并对这些特征进行分类或者回归等预测任务。

循环神经网络是指一种可以记忆过去信息的神经网络,可以处理序列数据,在对用户行为进行识别时,可以自动考虑用户行为序列之间的时序关系,从而提高精度。

抗干扰的WiFi行为识别方法

抗干扰的WiFi行为识别方法

随着人工智能技术的发展
能。
,越来越多的抗干扰技术
多模态抗干扰技术
开始采用人工智能算法进 行干扰识别和抑制。
智能化抗干扰技术
03
WiFi行为识别方法
行为识别方法概述
行为识别技术
利用传感器、摄像头等设备收集数据,通过算法分析识别人的行为。
行为识别的应用
在智能家居、智能安防、智能医疗等领域有广泛应用。
THANKS
谢谢您的观看
02
抗干扰技术原理
抗干扰技术概述
抗干扰技术是指在信号传输过程中, 通过特定的技术手段,减小或消除外 界因素对信号的干扰,以保证信号的 完整性和可靠性。
在WiFi行为识别中,抗干扰技术主要 用于提高识别准确性和稳定性,降低 外界因素对识别结果的影响。
常见抗干扰技术
扩频技术
通过扩展信号的频带宽度,降低 信号的功率谱密度,从而减小干 扰的影响。
行为识别方法。
04
抗干扰的WiFi行为识别系统设 计系 Nhomakorabea总体架构
01
02
03
04
数据采集模块
负责收集WiFi信号数据,包 括信号强度、信噪比等。
特征提取模块
对采集的数据进行预处理和特 征提取,提取出与行为相关的
特征。
分类器设计模块
基于提取的特征,设计分类器 用于识别不同的行为。
抗干扰处理模块
采用抗干扰算法,降低环境噪 声和干扰对识别准确性的影响
3. 干扰分析
分析系统在存在WiFi干扰情况 下的性能表现,验证抗干扰能 力。
4. 结果分析
根据测试结果,分析系统在实 际应用中的优缺点,并提出改
进建议。
06
结论与展望

《2024年人体行为识别关键技术研究》范文

《2024年人体行为识别关键技术研究》范文

《人体行为识别关键技术研究》篇一一、引言随着人工智能技术的飞速发展,人体行为识别技术已经成为计算机视觉领域的研究热点。

人体行为识别技术可以通过对视频或图像中人体动作的识别与分析,实现对人体行为的自动理解和判断。

该技术在智能监控、人机交互、医疗康复、虚拟现实等领域具有广泛的应用前景。

本文将重点研究人体行为识别的关键技术,分析其发展现状及存在的问题,并提出相应的解决方案。

二、人体行为识别技术的发展现状人体行为识别技术主要通过图像处理、计算机视觉、模式识别等技术手段,对人体在特定环境中的行为进行识别和分析。

近年来,随着深度学习技术的发展,人体行为识别的准确性和实时性得到了显著提高。

目前,人体行为识别技术主要应用于智能监控、人机交互、医疗康复等领域。

在智能监控领域,通过识别异常行为,有助于提高安全防范能力;在人机交互领域,通过识别用户的行为意图,实现更加自然的交互方式;在医疗康复领域,通过分析患者的康复动作,为康复训练提供科学的指导。

三、人体行为识别的关键技术1. 特征提取技术特征提取是人体行为识别的关键步骤之一。

通过提取人体行为的时空特征、运动轨迹特征、骨骼关节特征等,实现对行为的准确描述和表达。

常用的特征提取方法包括深度学习算法、光流法、轮廓分析法等。

2. 深度学习技术深度学习技术在人体行为识别中发挥着重要作用。

通过构建深度神经网络模型,实现对人体行为的自动学习和识别。

目前,卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和长短时记忆网络(LSTM)等在人体行为识别中得到了广泛应用。

3. 多模态信息融合技术多模态信息融合技术可以将不同传感器获取的数据进行融合,提高人体行为识别的准确性和鲁棒性。

例如,将视频图像信息和音频信息进行融合,实现对人体行为的全方位识别。

四、存在的问题及解决方案1. 数据集不足和不平衡问题目前,人体行为识别的数据集相对较少,且存在类别不平衡问题。

这导致模型在训练过程中容易出现过拟合和泛化能力差的问题。

动物行为识别技术研究及其应用

动物行为识别技术研究及其应用

动物行为识别技术研究及其应用一、引言动物的行为是其内在状态和外部环境的结果。

通过对动物行为的研究,我们可以更加深入地了解动物的生态习性、保护状态、繁殖生态等诸多方面。

但是,传统的动物行为研究方法具有人力物力投入大、时间成本高、样本选择性较大等局限性,难以满足大规模、长期、多样化的研究需求。

而随着计算机视觉技术的快速发展,动物行为识别技术在动物生态学、保护生物学、农业等领域中展现出了广泛的应用前景。

本文将重点介绍动物行为识别技术的研究现状及其应用领域。

二、动物行为识别技术概述动物行为识别技术是利用计算机视觉、模式识别等技术对动物在自然环境中的动态、静态行为进行自动识别。

动物行为识别技术主要包括四个关键步骤:视频采集、特征提取、分类器设计与训练、行为分析与识别。

其中,视频采集是获取动物行为样本的最初步骤,通常采用摄像机、传感器等设备进行。

特征提取是将视频采集信息转化为计算机可处理的特征向量,一般可采用像素点、轮廓、运动轨迹等方式进行提取。

分类器设计与训练是将动物的特征向量与先前训练好的模型进行分类,常见的分类算法包括支持向量机、随机森林等。

行为分析与识别则是根据分类结果,进一步判断具体内容,如是某种特定动物的交配、觅食、观察等行为。

三、动物行为识别技术的研究现状自动识别动物行为技术是目前计算机视觉、模式识别等领域研究的热点之一,国内外的研究者们进行了大量的基础性、应用性研究,并取得了一系列的成果。

在基础性研究方面,包括特征的提取、分类器设计、运动分析等方面的技术创新,以实现更加精确、准确的动物行为识别。

例如, J. Parrish等(2005)利用分形法对领导者鸟群体的行为进行分类识别;J. Vanegas等(2019)提出了一种基于深度学习的马的行为识别技术;Y. Li等(2020)则利用灰度共生矩阵(GLCM)和局部二进制模式(LBP)识别土狗的行为。

除此之外,还有一些应用性研究在基础研究的基础上,延展出更为广泛、实用的应用领域。

人工智能行为识别技术研究

人工智能行为识别技术研究

人工智能行为识别技术研究随着人工智能技术的快速发展,人工智能的应用范围也在不断拓宽。

其中,人工智能行为识别技术被广泛应用于安防、智能家居、司法、医疗等领域。

人工智能行为识别技术可以通过对人类行为的感知和分析,判定行为是否合理、是否违法、是否危险等,从而保障人们的生命财产安全,提升社会治安和人民的生活质量。

一、人工智能行为识别技术的背景人工智能技术是指让机器实现人类智力的一种技术手段。

行为识别技术是人工智能技术中的一种。

它是一个涉及模型建立、特征提取、算法优化和实现等多个环节的复杂系统。

行为识别技术要求对行为进行全面地感知、记录和分析,并通过数据挖掘、机器学习、人工神经网络等技术手段对行为进行分类和判断。

人工智能行为识别技术已经广泛应用于社会生活中,包括安防监控、智能家居、医疗、交通等。

二、人工智能行为识别技术的现状人工智能行为识别技术的现状:1、人工智能技术已经广泛应用于社会生活中,包括安防监控、智能家居、医疗、交通等。

2、随着人工智能技术的发展,人工智能行为识别技术的应用范围和技术水平也在不断拓宽和提高。

3、当前,国内外研究机构和企业都在开展人工智能行为识别技术相关的研发和创新,取得了一定的成果。

三、人工智能行为识别技术的应用领域人工智能行为识别技术可以被应用在很多领域,包括以下方面:1、安防人工智能行为识别技术可以对进出出入口、车辆、人员进行实时监控,一旦发生违规行为,系统会自动报警。

目前在公共场所、办公场所等地都有广泛的应用。

2、智能家居人工智能行为识别技术可以通过对居住环境的综合分析和智能化的操作,实现人性化的智能家居系统。

例如,当家中老人、儿童或其他无法自理的人有意外情况时,能够及时通过人工智能行为识别技术识别出问题,并及时处理救治。

3、司法人工智能行为识别技术可以在司法领域发挥重要作用。

例如,可以对犯罪行为进行协助鉴定,协助法院进行案件审理,减轻法官的工作难度。

4、医疗人工智能行为识别技术可以对患者进行行为监测,发现异常情况及时报警,对于科学治疗和病情监测都有非常好的帮助。

视频监控系统中的行为识别算法研究

视频监控系统中的行为识别算法研究

视频监控系统中的行为识别算法研究随着科技的不断发展,视频监控系统已经成为现代城市安全保障的重要组成部分。

然而,传统的视频监控系统往往需要大量的人力管理和检查,效率较低。

而行为识别算法,则可以帮助我们对视频图像中的行为进行自动检测和分类,从而提高视频监控系统的效率和准确性。

一、行为识别算法的基本原理行为识别算法是指通过视频监控系统中的图像处理技术,对监控范围内的人物、车辆等进行实时监测,并对其行为进行分类和判断的技术。

其基本原理是通过对视频图像序列进行分析和处理,提取出人物的运动信息、人物间的交互关系、场景背景等特征,再通过机器学习等算法对这些特征进行分类和识别。

其中,视频图像分析部分主要涉及图像预处理、对象检测、轨迹跟踪等技术;而分类识别部分则主要包括特征提取、特征选取、分类器设计等算法。

在行为识别算法中,常用的特征包括运动特征、形态特征、纹理特征等。

二、行为识别算法的应用场景行为识别算法的应用场景非常广泛,包括城市安防、交通管理、环境监测等领域。

其中,城市安防领域是行为识别算法的主要应用场景,主要涉及视频监控、异常检测、事件识别等方向。

在城市安防方面,行为识别技术能够对视频图像进行自动化分析和识别,从而提高监控效率和准确度。

例如,在公共场所的视频监控系统中,行为识别算法可以对人物的行走轨迹、停留时间、姿态等信息进行收集和分析,从而识别出异常行为,警示管理人员做出相应的处理措施。

此外,在交通管理领域,行为识别技术也有着重要的应用。

例如,在路口的视频监控系统中,行为识别算法可以对车辆的行驶速度、路径、违规行为等进行检测和识别,从而实现交通违规行为的自动监测和处理,提高交通管理的效率。

三、行为识别算法的研究现状目前,国内外在行为识别算法研究方面都有多个研究团队进行深入探究。

其中,国外主要以美国、英国、法国等发达国家为主,主要涉及计算机视觉、机器学习、数据挖掘等领域;国内则涉及多个领域,如图像处理、模式识别、人工智能等方向。

人体行为识别毕业论文

人体行为识别毕业论文

人体行为识别毕业论文人体行为识别技术是指通过对人体各部位的移动、姿态、行为等进行无线采集、信号处理和分析,从而识别出人体的行为或身份。

近年来,人体行为识别技术在安防、智能家居、医疗等领域得到广泛应用。

本文从人体行为识别技术的基础原理、应用、发展现状和未来展望等方面进行探讨。

一、人体行为识别技术的基础原理人体行为识别技术的实现基于计算机视觉、模式识别和机器学习等领域的理论和方法。

具体来说,其基础原理包括:1.姿态估计姿态估计是指通过对人体的关节和骨架进行追踪、测量和重建,得到人体各个部位的位置、方向和角度等姿态信息。

姿态估计是人体行为识别技术的前提和基础。

2.运动分析运动分析是指对人体各部位的运动轨迹、速度和加速度等进行分析和处理,以获取人体的运动模式和行为特征。

运动分析通常包括基于物理模型的运动学分析和基于图像处理的运动分析两种方法。

3.行为识别行为识别是指对人体的运动轨迹、姿态和行为特征进行分析和模式识别,以判断人体当前所表现的行为类型。

行为识别通常包括监督式和非监督式学习两种方法,其中监督式学习需要预先标注大量的训练数据,而非监督式学习则可以自动学习行为类型。

二、人体行为识别技术的应用人体行为识别技术在多个领域得到广泛应用,包括:安防、智能家居、医疗、体育竞技等。

1.安防领域在安防领域,人体行为识别技术可以用于实现智能视频监控、人员识别和异常检测等功能。

例如,人体行为识别技术可以通过分析人体的行为特征,自动识别出疑似盗窃、闯入等异常行为,并及时报警。

2.智能家居领域在智能家居领域,人体行为识别技术可以用于实现人机交互、智能控制等功能。

例如,人体行为识别技术可以通过识别手势、语音等信号,实现家庭电器的远程控制和智能调节。

3.医疗领域在医疗领域,人体行为识别技术可以用于病人状况监测、康复训练等方面。

例如,人体行为识别技术可以通过识别病人的行动特征和运动模式,及时发现病人的异常行为,并提供有效的康复指导和帮助。

基于人工智能技术的行为识别算法研究

基于人工智能技术的行为识别算法研究

基于人工智能技术的行为识别算法研究随着人工智能技术的不断发展,许多行业和领域都开始探索其应用,其中之一就是行为识别领域。

行为识别算法可以用于监控、安防、健康管理等方面,其核心技术就是人工智能技术中的机器学习。

本文主要探讨基于人工智能技术的行为识别算法的研究现状和应用前景。

一、行为识别算法的基本原理行为识别算法的基本原理是对不同行为的数据进行采集、处理和分析,以区分不同的行为。

数据来源可能是传感器、摄像头、语音识别等,这些不同的数据源会产生不同形式的数据。

比如,摄像头可以采集运动和动作的图像序列,加速度传感器可以采集根据行为而产生的运动加速度数据等等。

这些数据经过预处理后,可以提取出有用的特征,然后利用机器学习算法进行建模和模式识别,最终实现对不同行为的识别和分类。

二、行为识别算法的主要应用场景目前,行为识别算法已经广泛应用于许多领域,其中包括:1.监控和安防方面。

行为识别算法可以用于监控视频流或图像序列,对不同的行为进行监测和分类。

比如,它可以用于人员出入口的安全管理,对于潜在不和谐行为进行预警。

同样地,在物品出入场所,行为识别算法也能够检测到物品是否被偷窃或者损坏等信息。

2.健康管理方面。

行为识别算法可以通过收集人体运动和姿态数据,对人体进行健康监测。

比如,它可以用来检测人体的姿势是否正确,或者用于老人和病人的生活监测。

3.智能家居和智能交通方面。

行为识别算法可以用于控制智能家居,比如开关灯光、调节温度、操作电器等。

此外,在智能交通领域,行为识别算法可以用来识别驾驶员的行为模式,从而提高交通安全。

三、行为识别算法的主要挑战和限制尽管行为识别算法在应用领域有着广泛的潜力,但是目前还存在一些挑战和限制。

以下是其中的主要问题:1.数据采集困难。

行为识别算法的性能很大程度上取决于数据的质量和数量。

然而,对于某些类型的行为,数据采集本身就是一项很困难的任务。

2.特征提取和分类的正确性。

对于复杂的行为,提取特征和进行分类仍然是一项具有挑战性的任务。

社交网络用户行为国内外研究动态及发展趋势

社交网络用户行为国内外研究动态及发展趋势

社交网络用户行为国内外研究动态及发展趋势1. 引言1.1 引言社交网络用户行为研究是一个备受关注的热点领域,随着社交网络的普及和发展,人们在社交网络上的行为方式也日益多样化。

通过对社交网络用户行为进行系统研究,可以更好地理解人们在虚拟社交空间中的互动和沟通方式,揭示背后的规律和趋势,并为相关产品和服务的设计和改进提供依据。

国内外学者们对社交网络用户行为展开了广泛而深入的探讨,涉及到用户在社交网络上的信息传播、社交影响力、用户态度和偏好等方面。

通过对用户行为数据的挖掘和分析,研究者们不仅能够发现用户群体的特点和规律,还能预测未来的发展趋势,并为社交网络平台提供个性化的推荐和营销方案。

本文将从研究成果、跨国比较、新兴趋势、用户习惯和行为分析等方面入手,对社交网络用户行为国内外研究动态进行深入剖析,为读者呈现一个全面而立体的研究画面。

通过对已有研究成果的综述和梳理,我们可以更好地把握社交网络用户行为研究的发展脉络,为未来的研究和实践提供借鉴和启示。

2. 正文2.1 研究成果社交网络用户行为的研究在国内外得到了广泛关注和深入探讨。

近年来,许多学者和研究机构对社交网络用户行为进行了大量的调查和分析,取得了一系列丰富的研究成果。

研究发现社交网络用户在不同平台上的行为存在着明显的差异。

在微博平台上,用户更倾向于分享自己的生活点滴和情绪,而在微信朋友圈上,用户更注重社交互动和分享有趣的内容。

这种差异性不仅体现在用户发布内容的类型上,还可以从用户的互动方式、社交圈子结构等方面得到印证。

研究发现社交网络用户的行为受到多种因素的影响,比如个人特质、社交环境、信息传播方式等。

不同性别、年龄、教育背景的用户在社交网络上的行为也存在一定的差异性。

社交网络中信息的传播路径和规律也对用户的行为产生着深远的影响,这为研究者提供了研究用户行为的新视角和方法。

研究还发现社交网络用户行为的时间序列特征。

用户在一天中不同时间段的活动规律、社交事件对用户行为的影响等。

人群行为识别的研究与实践

人群行为识别的研究与实践

人群行为识别的研究与实践人类社会中的人群行为在复杂环境中具有巨大的影响力。

对于人类社会的政治、经济、文化等各个方面,人群行为都具有重要的作用。

然而,人群行为的识别十分复杂,需要通过技术手段进行研究与实践。

本文将对人群行为识别的研究与实践进行讨论和探究。

一、人群行为识别的研究现状人群行为识别是近年来研究的热点之一。

在研究中,人们一般会用到计算机视觉、图像分析、人工智能等技术手段。

在计算机视觉技术上,人们主要关注的是图像和视频方面的信息提取与分析。

而对于图像中的人群行为,人们更关注的是人类活动的社会意义。

如人群中的拥挤、火车站上的人群流动、悬挂在街道中央的摄像头拍摄到的人群聚集等,这些人类活动都有着不同的社会意义。

因此,人群行为识别不仅需要技术支持,还需要结合社会学、心理学、人类学等相关学科。

二、人群行为识别的研究目标人群行为识别的研究目标是将复杂的人群活动转化为计算机可读取的信息。

实现这个目标,需要从多个方面入手。

首先,需要对人群行为进行分类,可以将人群行为分为静态人群和动态人群。

其次,需要从静态人群和动态人群中提取出人群的特征,如人群密度、人群形状等。

最后,需要将特征通过算法进行分类或聚类,实现人群行为的识别。

三、人群行为识别的应用人群行为识别的应用非常广泛。

首先,在公共场合中,人群行为识别可以作为监控系统的一部分,用于对安全隐患进行监控和预警。

其次,在商业场合中,人群行为识别可以用于商业智能和市场调研。

最后,在城市规划和交通优化等方面,人群行为识别也可以为城市的发展提供帮助。

四、人群行为识别的挑战与展望人群行为识别的研究面临着很多挑战。

首先,人群行为的复杂性,使得在对人群进行处理和分析时面临很多困难。

其次,对于人群行为的数据采集、处理和分析等方面,人们仍需要进行深入研究,以实现人群行为的更精确和更快速的识别。

为了应对这些困难,必须继续进行技术研究和实际应用,结合理论和实践,来不断完善和发展人群行为识别技术,实现对人群行为的更深入了解和更加准确的识别。

《2024年基于深度学习的人体行为识别算法综述》范文

《2024年基于深度学习的人体行为识别算法综述》范文

《基于深度学习的人体行为识别算法综述》篇一一、引言随着深度学习技术的飞速发展,人体行为识别已成为计算机视觉领域的研究热点。

人体行为识别技术广泛应用于智能监控、人机交互、医疗康复、体育训练等多个领域。

本文旨在综述基于深度学习的人体行为识别算法的研究现状、发展趋势及挑战,为相关研究提供参考。

二、深度学习在人体行为识别中的应用深度学习通过模拟人脑神经网络的工作方式,实现从原始数据中自动提取特征并进行分类、识别的功能。

在人体行为识别领域,深度学习主要通过卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和长短期记忆网络(LSTM)等技术,对人体行为进行建模和识别。

1. 卷积神经网络(CNN)CNN在人体行为识别中主要用于提取图像或视频中的空间特征。

通过构建多层卷积网络,CNN可以自动学习从原始图像中提取有用的空间特征,从而提升人体行为识别的准确性。

2. 循环神经网络(RNN)RNN适用于处理具有时间序列特性的数据,如视频数据中的人体行为序列。

RNN可以通过捕捉时间序列信息,提取人体行为的动态特征,从而提高人体行为识别的准确率。

3. 长短期记忆网络(LSTM)LSTM是RNN的一种变体,适用于处理具有长距离依赖关系的序列数据。

在人体行为识别中,LSTM可以捕捉更长时间范围内的人体行为信息,从而更准确地识别复杂的人体行为。

三、基于深度学习的人体行为识别算法研究现状目前,基于深度学习的人体行为识别算法研究主要集中在以下几个方面:1. 数据集的构建与优化:为满足不同应用场景的需求,研究人员构建了大量针对特定场景的人体行为数据集。

通过优化数据集的采样、标注等环节,提高数据的质量和多样性,从而提高人体行为识别的准确性。

2. 算法模型的改进与创新:研究人员通过改进CNN、RNN 和LSTM等算法模型的结构和参数,提高模型对人体行为的表达能力。

同时,结合其他机器学习技术,如迁移学习、强化学习等,进一步提高人体行为识别的准确性和效率。

人脸识别与行为识别融合技术研究与应用

人脸识别与行为识别融合技术研究与应用

人脸识别与行为识别融合技术研究与应用人脸识别与行为识别是当前人工智能领域的热门研究方向,也是智能安防、智能交通以及智能监控系统等众多领域的重要应用。

随着技术的不断进步,人脸识别和行为识别的融合应用也在逐渐展开。

本文将对人脸识别与行为识别融合技术的研究现状和应用进行探讨,并展望其未来的发展趋势和潜在的应用价值。

一、研究现状1. 人脸识别技术人脸识别是一种通过比对人脸图像中特征点的相对位置和形状等特征来进行身份确认的技术。

它可以根据个体的唯一特征进行人员识别和身份验证,已经在安防领域得到了广泛应用。

目前,人脸检测、人脸关键点定位、人脸特征提取和人脸匹配等环节在算法上都取得了重要突破,使得人脸识别的准确率和鲁棒性得到了大大提高。

2. 行为识别技术行为识别是一种通过分析人体运动和动作等特征来识别和判断人体行为的技术。

它可以根据人体的运动轨迹、姿势和动作等信息,对人体进行行为分类和识别。

行为识别技术应用广泛,如人体姿态识别、动作识别、行走行为分析等。

目前,基于深度学习的行为识别算法取得了重要进展,使得行为识别的准确率和实时性得到了显著提高。

二、技术融合与应用1. 人脸与行为识别的融合原理人脸识别和行为识别是两个相对独立的技术领域,但二者可以相互补充和融合,提高识别的准确率和稳定性。

通过将人脸识别和行为识别的结果进行融合,可以更加全面地获取人物的身份信息和行为特征,从而提高系统对目标的判断能力。

一种常见的融合方式是将两种识别技术分别得到的置信度进行加权融合,权重可以根据具体应用需求进行调节。

2. 人脸与行为识别的融合应用(1)智能安防领域:通过将人脸识别和行为识别技术融合,可以实现对异常行为的及时发现和报警。

例如,在视频监控中,系统可以通过人脸识别判断出人员的身份,并通过行为识别分析其是否存在可疑行为,从而提升安防系统的智能化水平。

(2)智能交通领域:人脸识别与行为识别的融合应用也可以在交通领域发挥重要作用。

《2024年基于深度学习的人体行为识别算法综述》范文

《2024年基于深度学习的人体行为识别算法综述》范文

《基于深度学习的人体行为识别算法综述》篇一一、引言人体行为识别(HBR)技术已经成为近年来人工智能领域的热门研究方向之一。

它涵盖了图像处理、机器视觉和计算机视觉等领域的知识,主要目的是通过分析视频或图像数据来识别和解析人体行为。

随着深度学习技术的快速发展,其在人体行为识别领域的应用也日益广泛。

本文旨在全面综述基于深度学习的人体行为识别算法的研究现状、主要方法及挑战,以期为相关研究提供参考。

二、深度学习在人体行为识别中的应用深度学习以其强大的特征提取能力和良好的泛化性能,在人体行为识别领域取得了显著的成果。

主要的方法包括卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)及其变体等。

1. 卷积神经网络(CNN)CNN在图像处理和视频分析中具有显著的优势,能够自动提取图像和视频中的特征信息。

在人体行为识别中,CNN可以提取人体姿态、动作等关键信息,从而实现对人体行为的识别。

2. 循环神经网络(RNN)及其变体RNN及其变体如长短时记忆网络(LSTM)和门控循环单元(GRU)等,在处理序列数据方面具有优势。

在人体行为识别中,RNN可以捕捉到时间序列上的信息,从而更好地理解人体行为的动态变化。

三、主要的人体行为识别算法1. 基于单模态的算法该类算法主要依赖于单一模态的信息,如视频、图像或姿态信息等。

常见的算法包括基于视觉信息的CNN算法和基于姿态信息的骨骼信息分析等。

2. 基于多模态融合的算法为了进一步提高识别精度和鲁棒性,越来越多的研究开始关注多模态融合的算法。

该类算法综合利用多种模态的信息,如视觉信息、音频信息和姿态信息等,以实现更准确的人体行为识别。

四、挑战与展望尽管基于深度学习的人体行为识别算法取得了显著的成果,但仍面临诸多挑战。

如数据集的多样性和丰富性、复杂场景下的行为识别、计算资源的限制等问题。

此外,还需要关注数据的隐私保护和安全性问题。

未来的研究方向包括但不限于以下方面:一是提高算法的泛化能力;二是深入研究跨模态的人体行为识别技术;三是将注意力机制、强化学习等新技术引入到人体行为识别中;四是结合传统的人工智能技术如计算机视觉、机器学习等进一步优化和提升算法性能。

基于深度学习的学生课堂行为识别研究

基于深度学习的学生课堂行为识别研究

摘要摘要随着计算机技术在教育领域的快速发展,越来越多的研究者将目光聚集在教学上。

教学过程中由学生和老师之间的互动组成,为了提高教学质量,研究学生在课上的表现也是必不可少的一个环节。

传统课堂上,教师主要以观察的方式了解学生的课上表现,但是这种方法不能及时有效的向教师反馈信息。

所以本文研究如何使用深度学习方法识别学生课堂行为。

本文通过使用卷积神经网络和迁移生成对抗网络来学习图像特征,进而进行学生课堂行为分类。

论文主要的工作如下:(1)制作数据集。

现如今网上没有公开的关于学生课堂行为表现的数据集,所以笔者收集了100位学生的五种课堂行为,共有2024张图像用来构造数据集。

这五种行为分别是看黑板、看书、睡觉、转身、玩手机。

同时采用数据预处理的方式进行数据扩充,得到多种数据集。

(2)基于卷积神经网络的学生课堂行为识别研究。

本文根据经典的卷积神经网络模型结构,在此基础上进行加以改进,设计适合识别学生行为的网络结构。

通过设计参数的对比实验来选择最终的网络参数,确定网络结构。

最终实验的识别准确性达到了80.7%。

同时将本模型与传统的CNN网络、LeNet-5网络和AlexNet网络作对比实验,实验表明本文的网络模型在学生课堂行为识别准确率上和运算时间上都优于其他的三种网络模型。

(3)基于生成对抗网络学生行为识别研究。

本文采用迁移学习方法,将MARTA-GANs生成对抗模型迁移到本文研究中,使用模型提取图像特征值,改进模型的分类器。

实验表明,该改进之后的模型比原始网络的准确率提高了6.7%,并且通过大量实验证明改进之后模型的稳定性和鲁棒性较好。

关键词:学生行为识别;深度学习;卷积神经网络;迁移学习;生成对抗网络AbstractAbstractWith the rapid development of computer technology in the field of education, more and more researchers are focusing on the classroom. In the teaching process, it consists of the interaction between students and teachers. In order to improve the quality of teaching, it is also an indispensable link to study students' performance in class. In traditional classrooms, teachers mainly learn about students' performance in the classroom by observation, but this method cannot provide timely and effective feedback to teachers. So this article studies how to use deep learning methods to identify students' classroom behavior.This paper uses convolutional neural networks and transfer-generating adversarial networks to learn image features, and then classifies students' classroom behavior. The main work of the paper is as follows:(1) Making the data set. There are no publicly available data sets on student classroom behaviors on the Internet. In this paper, 2024 images of five kinds of behaviors of 100 students are collected to construct a database of student’s classroom behavior recognition. The five behaviors are reading the blackboard, reading a book, sleeping, turning around, and playing with a mobile phone. At the same time, data preprocessing is used to expand the data to obtain multiple data sets.(2) Classroom behavior recognition based on convolutional neural network. Based on the classic convolutional neural network model structure, this paper improves it and designs a network structure suitable for identifying student behavior. The final network parameters are selected by comparing the design parameters to determine the network structure. The final experimental result reached 80.7%. At the same time, this model is compared with the traditional CNN network, Lenet-5 network and Alexnet network. The experiment shows that the network model of this paper is superior to the other three network models in the accuracy rate and operation time of students' classroom behavior recognition.(3) Classroom behavior recognition based on migration MARTA-GANs. In thisAbstractpaper, we use the migration learning method to transfer the Marta Gans generation confrontation model to this study, and use the model to extract image eigenvalues, improve the classifier of the model. The experimental results show that the accuracy of the improved model is 6.7% higher than that of the original network, and the stability and robustness of the improved model are better.Key words: Student Behavior Recognition, Deep Learning, Convolutional Neural Network, Transfer Learning, Generative Adversarial Network目录目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景与意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 研究内容及方法 (4)1.3.1 研究内容 (4)1.3.2 研究方法 (5)1.4 论文结构 (6)第二章学生课堂行为识别数据集 (7)2.1 学生课堂行为定义 (7)2.2 数据收集 (8)2.3 数据预处理 (9)2.3.1 调整图像大小 (10)2.3.2 图片翻转 (10)2.3.3 图像平移 (11)2.3.4 图像噪声 (11)2.3.5 图像亮度降低 (12)2.4 数据集制作 (13)2.5 本章小结 (14)第三章基于CNN的学生课堂行为识别 (15)3.1 卷积神经网络 (15)3.1.1 卷积神经网络简介 (15)3.1.2 卷积神经网络结构 (16)3.2 Softmax分类器 (24)3.3 卷积神经网络模型结构设计 (26)3.4 实验结果分析 (27)3.4.1 实验环境 (27)3.4.2 讨论参数 (28)3.4.3 实验结果 (30)3.4.4 对比实验 (31)3.5 本章小结 (32)目录第四章基于迁移生成对抗网络学生课堂行为识别........................................ - 33 -4.1 迁移学习 ................................................................................................... - 33 -4.2 支持向量机 ............................................................................................... - 33 -4.3 生成对抗网络 ........................................................................................... - 34 -4.3.1 生成对抗网络现状及应用 ................................................................ - 34 -4.3.2 生成对抗网络GAN原理.................................................................. - 37 -4.4 改进MARTA-GANs网络模型................................................................ - 39 -4.4.1 MARTA-GANs网络模型.................................................................. - 39 -4.4.2 改进MARTA-GANs网络模型......................................................... - 41 -4.5 实验结果分析 ........................................................................................... - 42 -4.5.1 实验过程 ............................................................................................ - 42 -4.5.2 实验结果 ............................................................................................ - 44 -4.6 本章小节 ................................................................................................... - 49 -第五章总结与展望 . (50)5.1 总结 (50)5.2 工作展望 (51)参考文献 (52)致谢 (57)个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 (59)第一章绪论第一章绪论1.1 研究背景与意义1.1.1 研究背景计算机技术的快速发展,让人们的生活越来越智能化。

消费者行为国内外研究现状-消费者行为心理学论文-社会学论文

消费者行为国内外研究现状-消费者行为心理学论文-社会学论文

消费者行为国内外研究现状-消费者行为心理学论文-社会学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——一、前言在市场经济模式下,做好对消费者行为分析不仅能够为商业营销活动提供基础,还能够在经济发展方面能做出贡献。

相比于国内而言,国外对消费者行为的研究时间更长,很多商学院已经将消费者行为学设置为科学课程。

近年来,国内也逐渐加大对了消费者行为的研究,并取得了不错的成果,这为推动我国经济发展方面带来了一定的帮助。

二、国外研究现状(一)收入决定消费行为1936 年,约翰梅纳德凯恩斯(John M aynard K eynes)首先提出消费函数概念,并在《通论》同提出了绝对收入假说,他认为消费支出是由当期可支配收入决定的。

凯恩斯的绝对收入假说解释了有效需求不足存在的原因,进而发展了以需求管理为中心的宏观经济政策框架体系,并在很大程度上指引了后来消费函数理论的研究方向。

但其缺陷也是明显的,它没有考虑到利率和未来收入等因素在当前消费决策中的作用。

1957 年,弗里德曼(Friedm an)在《消费函数理论》中提出了持久收入假说,他认为消费水平取决于人的持久收入,也就是说,人们对未来收入的预期直接影响当前的消费支出,所以消费者行为是具有一定前瞻性的。

(二)理性预期的消费行为1978 年,霍尔(H all)提出理性预期生命周期模型。

他认为消费只与本期消费有关。

之后,利兰德(Leland)提出预防性储蓄理论。

他认为,在不确定性情况下,预期未来消费的边际效应要大于确定情况下消费的边际效应。

未来的风险越大,预期未来消费的边际效应也越大,因此越能激发消费者的储蓄行为。

储蓄不仅是为了在生命周期内扩展配置资源,同时也是为了对不确定加以保险。

有学者认为,这一理论对当前我国农村居民的现实消费行为具有一定的解释力。

(三)消费品存量调整假定消费品存量调整假定是由英国经济学家霍塔克(HSH outhakker)和泰勒(LDtayloy)提出的。

安防监控系统中的智能行为识别技术

安防监控系统中的智能行为识别技术

安防监控系统中的智能行为识别技术随着科技的快速发展,安防监控系统也在不断的升级和改进,以满足现代社会的安全需求。

智能行为识别技术作为其中一种重要的技术手段,已经得到广泛应用。

那么,什么是智能行为识别技术?它在安防监控系统中有什么作用?它的发展现状如何?本文将以这些问题为切入点,探讨智能行为识别技术的相关内容。

一、智能行为识别技术概述智能行为识别技术可以简单地定义为,通过计算机软件和硬件设备对特定环境下人的行为进行识别、分析、统计和预测,进而实现对特定应用场景的智能管理。

基本上,智能行为识别技术的核心是通过电脑透过大数据来分析人类的行为,比如从视频流、图像或者传感器等多方面获取数据。

然后,将人的行为分析和预测模式进行匹配,从而实现对人类行为的实时监测和控制。

二、智能行为识别技术在安防监控系统中的应用智能行为识别技术在安防监控系统中的应用非常广泛。

主要表现在以下几个方面:1、行动式监视在安防监控系统的实时监控流程中,智能行为识别技术可以通过人类活动路径和行动规律进行行动式监视,并对异常行为进行警报。

比如,在商场的监控系统中,如果有人长时间逗留在某些商店门口或者在商店里频繁扫描某些商品,系统会通过智能行为识别技术发出警报。

这样可以及时避免盗窃事件的发生。

2、人脸识别智能行为识别技术可以用于人脸识别,目的是准确辨识来访者的身份和特征。

一些大型商业中心、公共场所和机构会设置人脸识别系统,通过对人脸的识别可以辨认出危险人物,从而进行有针对性的控制和管理。

3、目标跟踪智能行为识别技术不仅可以跟踪人的行为,也可以跟踪物体的移动。

对于一些物流公司或工厂来说,这种技术可以非常有效地追踪货物,并及时发出警报,从而避免财产损失。

4、准确定位智能行为识别技术可以通过红外线感应来准确定位,例如,可以用于车辆的定位和跟踪。

在交通管制方面,智能行为识别技术更是有很大的应用价值,将可以对交通堵塞进行预测并进行疏通,为行人和车辆提供便利出行的环境。

基于轨迹分析的行为识别技术研究

基于轨迹分析的行为识别技术研究

基于轨迹分析的行为识别技术研究一、引言近年来,随着GPS、移动互联网等技术的普及,人们的移动轨迹数据快速积累,如何从这些数据中分析出不同的行为模式,成为了一个重要的问题。

行为识别技术是从轨迹数据中识别出人们的不同行为模式并进行分类的技术,它在路径规划、交通管理、智能家居等领域有着广泛的应用。

二、行为识别技术的研究现状1. 常用的行为识别技术目前,常用的行为识别技术包括基于地图匹配的方法、基于移动模式的方法、基于机器学习的方法等。

基于地图匹配的方法是将轨迹数据与地图进行匹配,然后通过对比规定的行为模式进行分类。

基于移动模式的方法是根据轨迹的移动特点提取特征,然后采用分类算法进行分类。

基于机器学习的方法是先通过一定的特征选择方法,然后利用分类算法进行训练和分类。

2. 研究存在的问题虽然行为识别技术发展出现了很多新的方法,但是研究还存在着一些问题。

例如对于轨迹数据中的噪声和异常点的处理、如何选择合适的特征、如何选择合适的分类算法等问题亟待解决。

三、基于机器学习的行为识别技术研究及分析1. 特征选择特征选择是指从轨迹数据中提取出能够反映不同行为模式的特征。

目前,常用的特征有速度、加速度、加速度变化率、行程密度、数据采样率等特征。

据研究表明,加速度变化率和行程密度是两个较好的特征。

加速度变化率可以反映出行动的频率和被控制的程度,行程密度则是衡量了轨迹路径的复杂性。

在特征选择时,需要根据实际情况选择合适的特征。

2. 分类算法选择分类算法是将提取出来的特征进行分类的关键。

现在常用的分类算法包括决策树、支持向量机、朴素贝叶斯等。

不同的分类器在不同的数据集上表现不同,需要先对比不同算法的性能指标,然后根据实际情况选择合适的分类算法。

3. 轨迹裁剪轨迹裁剪是指将一条轨迹分成若干段,然后对每一段进行行为识别。

轨迹裁剪对于处理不连续或时间间隔较长的轨迹具有重要意义,例如在对于交通事故的研究中,需要将一条轨迹分成事故前和事故后两部分进行分析。

基于深度学习的动物行为识别技术研究

基于深度学习的动物行为识别技术研究

基于深度学习的动物行为识别技术研究动物行为识别技术在生态学、动物行为学和野生动物保护方面都有重要的应用。

过去几十年,研究者们通过观察动物行为,寻找规律并研究其适应性和生态意义。

但是传统的观察方法很难涵盖所有动物行为,并且需要大量的时间和人力。

而现代技术的出现为我们带来了更多的可能性。

目前,深度学习作为一种机器学习技术,在动物行为识别领域也表现出巨大的优势。

本文将介绍基于深度学习的动物行为识别技术的研究现状、优势以及存在的问题。

1. 研究现状基于深度学习的动物行为识别技术主要包括两个步骤:特征提取和分类器训练。

其中,特征提取是非常关键的一步。

一些研究者采用传统的基于手工特征的方法来提取特征,例如局部二值模式、方向梯度直方图等等。

这些方法需要大量的人力和经验,并且很难对动物行为之间的相似度进行有效的区分。

而近年来,研究者们开始探索基于深度学习的自动特征提取方法。

例如,将卷积神经网络应用于动物行为识别中。

有些工作采用了预训练的深度神经网络作为特征提取器,通过微调或者使用SVM(支持向量机)等分类器进行分类,同时有些方法采用端到端的训练方法来进行分类。

目前深度学习在动物行为识别领域已经取得了一些重要的进展,例如鸟类识别、海豚识别、猴子识别等等。

相较于传统方法,基于深度学习的方法在精度、有效率、特征提取等方面都表现得更具优势。

2. 优势2.1 精度深度学习能够自动学习可用于动物行为识别的特征,在提高分类准确率方面起到了望尘莫及的效果。

传统的方法需要数据标注者提取具有代表性的特征,这是一项费时且需要经验的任务。

相比之下,深度学习算法能够发现和挖掘数据中的特征,从而大大地提高动物行为识别的精度。

2.2 可迁移性深度学习的另一个重要优势是其具有很强的可迁移性,也就是说,它可以在不同的数据集和任务上使用相同的特征提取器。

因此,深度学习算法能够很容易地适应和应用于多个动物行为识别任务,这大大提高了算法的适用性和扩展性。

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1.原始视频的特征提取(1)光流场光流场是空间运动物体在观测成像面上像素运动的瞬时速度。

它利用图像序列中的像素强度数据的时域变化和相关性来研究图像的灰度在时间上的变化与场景巾物体结构及其运动的关系。

光流法通常假设相邻帧的图像差异非常小,从而获取对真实运动场的近似估计【31。

它不用预知任何先验知识,即能提供有关运动速度及图像中运动区域的简洁描述,适用于摄像机运动的情形。

但光流法易受噪声及光照变化的影响,且计算较为复杂,很难用于实时的视频监控系统。

(2)点轨迹目标的运动轨迹也可以作为特征,从而大致推断出目标运动所属的行为类别。

但图像平面上的轨迹对平移、旋转和缩放等变换比较敏感,因此在大多情形下,此特征显得不够可靠。

常用的替代特征表达有轨迹速度、时空曲率等【4,51。

运动轨迹的获取比较依赖于精确的跟踪算法。

从原始视频中提取点轨迹特征同样容易受到噪声、遮挡及混乱背景等的影响。

(3)人体形状表达在摄像机固定的情形下,假设背景已知,通过背景剪除法可以很容易得到运动人体形状。

基于全局、边界及骨架等的描绘子都可以用来表达人体形状。

全局方法16,71如剪影、矩等是在整体形状区域内计算描绘子,而边界方法仅考虑形状轮廓【8l,骨架i方法则是用一组lD 骨架曲线代表一个复杂的人体形状,比如中轴变换[91等。

(4)滤波器响应空时滤波器响应是一个广义上的分类。

Zhang等【lo】存时间轴上计算高斯导数,将滤波器响应较高的区域作为运动区域。

LaptevI¨1利用一组空时高斯导数滤波器将Harris角点检测扩展应用于三维的视频数据从而检测出空时兴趣点。

这类方法大都基于简单的卷积操作,运算快速而简便。

当视频分辨率较低的情形下,提取光流或剪影特征较为困难,利用滤波器响应特性可以从视频数据中提取有效的底层特征。

2.低层特征的描述与识别我们将低层特征的描述与识别方法分为三类①:非参数方法、空时体方法和参数时序法,分别对现有方法进行归类,并作一个简短的综述。

2.1非参数方法(1)模板匹配法这类方法需要对每种行为的特征建立相应的模板,将获取的特征数据与模板相匹配,通过计算两者之间的相似度进行识别。

Polana和Nelson[4刀将整个序列分解为多个周期行为,利用二维网格特征识别各种行为。

Bobick和Davis[391将图像序列转换为运动能量图像(膨酣)和运动历史图像(朋m)模板,MEI反映运动覆盖的范围及强度,而MHI反映运动在时间上的变化情况。

Weinland等【拍】提出运动历史体积(MHV)模板,从多个视角重建目标并将其投影到圆柱坐标系,提取Fourier变换特征以描述行为。

Wang和Suter[451也将整个行为过程融合为基于轮廓的平均运动形状(MMS)和基于运动前景的平均运动能量(彳^扭)两个模板。

模板匹配法计算复杂度低、实现简单,但它本身无法描述动态系统,也不能完全反映数据在空问上的分布属性,具有一定的局限性。

而且不同行为之间执行速率的不同、噪声、光照等因素都会影响模板匹配的准确性。

(2)目标建模法行为可以通过建立人体动态表观模型进行描述。

常见的人体模型有棍图模型【109]、2D模型例及3D模型51。

3D人体建模是最常用的人体结构表征方法,通过跟踪人体模型中主要关节点的坐标、关节之间的角度、关节点运动的速度及角速度可以分析人体各种行为。

3D 模型包含深度信息,因此它能够有效解决自遮挡和自碰撞问题。

行为本身也可以看成是一个3D空时目标,如Mahmood等【1刁在联合X.Y-T空间将整个行为表示为圆柱体模型。

Yalmaz 和Shahll31将跟踪获得的人体2D轮廓堆叠成联合X.Y-T空间中的目标,这种表达同时刻画了人体表观及动态运动特性。

从X.Y玎空问的表达中提取的各种几何特征,如峰、凹点、谷及脊等,可以作为目标表面的捕述,但它需要建立序列帧点与点之间的对应关系。

Gorelick 等【6】采用背景剪除后的二值剪影替代人体轮廓,构造出X.Y-T空间一上的空时目标,虽然它不需要建立序列l;!!ji之间轮廓点之间的对应关系,但仅适用于摄像机固定的情形。

(3)流形学习法行为识别中所处理的视频数据处于三维空间,若将序列中每帧图像转换为向量并按时序排列构成矩阵处理,将会遭遇“维数灾难”,同时也会引起小样本问题。

而流形学习方法假设数据均匀采样J:高维欧氏空间中的低维流彤,从高维采样数据中恢复低维流形结构,并求出相应的嵌入映射,以实现降维。

它可分为线性方法及非线性方法。

线性流形学习假设数据位于线性空问,包括PCA、ICA等方法。

但在实际情形下,数据并非位于线性空间,需要从大量样本中学习流形的内部几何结构。

非线性流形学习方法大体分为两类,一类基于全局方法,如等距映射(届∞纠尸),计算每一个数据点与其他数据点关系而建立全连接图。

另一类方法基于局部,即考虑每个数据点与它邻域内的点的关系,定义图中的边及其权重,如拉普拉斯特征映射。

一些非线性方法的线性近似,如Lppt48,108l,加入类别信息的流形方法如LSTDE[491,可以直接求得投影矩阵用于解决新样本的低维嵌入问题。

流形学习方法可用于行为分析中原始数据的降维,采用NN/kNN、SVM及Boosting等方法对低维空间中的特征数据进行分类可以识别不同行为。

2.2空时体方法(1)空时滤波法视频数据可以看成由每帧图像按时序构成的空时体,具有三维空时结构的滤波器可以用来描述视频数据的空时特性,进而提取行为特征。

Chomat和Crowley/¨1从视频中分割出不同的空时体,用方向和空间上的不同尺度及时问上的单一尺度构成的Gabor滤波器组在每个像素点上计算局部表观模型,通过每帧中单个像素点概率空间的平均值对行为进行识别。

为了适应不同的执行速率,Manor等f”】在时间上的不同尺度得到空时梯度表示的归一化局部直方图,并使用卡方距离度量它与存储模板之间的相似度。

滤波器方法虽然实现简单,但在实际应用中,滤波器的合适带宽并非先验已知,需要不同空间和时间尺度上的滤波器组获取其动态行为,且每个滤波器产生的响应与输入体的维数相同,因此这种方法必须付出较高的计算代价。

(2)基于部分的方法视频数据可以看成是局部的集合,其中每个子部分都包含着明显的运动模式。

Laptev[111将Harris角点检测器扩展到空时表示形式,在不同级别的尺度上计算空时梯度,由每个点及其邻域内的梯度信息产生空时二阶矩的估计,从而提取局部特征。

Dollar等fl 61在训练数据中的空时兴趣点上提取空时梯度,采用K均值聚类方法获取特征原型,对视频体进行建模。

Niebles掣"1从包含空时兴趣点的子体积中提取特征并聚类乍成Bag.of-Words模型,采用SVMs识别各种行为。

不同的行为可能包含相似的空时子部分,而子部分之间的几何关系却各不相同。

但以上这些方法都不能对局部的全局几何进行建模,在不同行为之间可能造成歧义性。

Boiman等f18】和Wong掣1叨将全局几何引入到基于部分的视频体表示,将其看成是各子部分的星群。

当子部分数目较多时,这种方法的计算量也会相应地增大。

Song等1201采用三角化的方法逼近星群之问的连接关系,从而解决计算花费偏高的问题。

Niebles和Li[2”提出一个层级模型,其中较高的层级是各部分的星群,星群中的各部分则由低层Bag.of-Features构成。

基于部分的方法大多需要基于空时兴趣点提取梯度或强度特征,在比较平滑的运动中,兴趣点十分稀疏,在行为本身不连续或视频质量不高的情形下,梯度或强度特征也显得不够可靠。

(3)分体匹配法分体匹配法一般通过匹配输入视频体与三维模板分体之间的相似度从而对人体行为进行分析。

与基于部分的方法不同,它不需要在不同尺度空问中获取行为特征,而是直接判断其所包含的局部空时片段(Local Spatio.Temporal Patches)之间的运动相似度来寻求匹配。

然而,从视频体分割出分体再进一步得到空时片段,反复地匹配空时片段之间的相似度,同样也会产生巨大的计算花费。

Shechtman和Irani[221通过发掘空时运动之间的相关性实现未知行为数据与模板之间的匹配。

Ke掣241通过空间观上的像素点聚类得到分体,分体是空间上的连续区域,而视频体可以看成是任意形状分体的集合。

给定的一段视频被重复分割成多个分体,将每个分体区域与已知行为的模板相匹配,寻找与模板达到最大匹配的最少分体的集合。

Yuan等【5I】利用基于贝叶斯的互信息最大化方法将提取的空时兴趣点根据其所属的行为类别按正/负投票输出,行为检测即是寻找包含最大投票输出值的分体。

分体匹配法容易受到背景变化的影响,但对噪声及遮挡等干扰因素则具有一定征【23】,则可降低这类方法对表观变化的敏感性。

(4)基于张量的方法将行为表示为三维空时体,则可以很自然地作为一个三阶张量,其中两维表示空间,另一维表示时间。

传统的视频处理方法需要将视频中人体行为所在的每帧图像转为向量并按时问顺序堆叠成矩阵处理,由于矩阵的向量由图像转换而来,一般具有很高的维数,以100x120大小的图像为例,对应于矩阵中的向量为12000维。

与这种传统表示相比,张量以自然地形式表示数据,既避免造成了维数灾难,又保留了视频数据内部图像的窄问结构信息。

Kim等【25】将典型性相关分析(CCA)扩展应用到三阶张量情形,实现测试行为与已知类别行为之间相关性的直接度量。

Vasilescu[261将行为类别、人的身份及关节轨迹分别作为张量独立的一维,构成高阶(三阶或三阶以上)张量,张量分解为对应的模式则可得到行为类别或行为者的身份。

Wblf等[27】把Low.Rank SVM扩展到张量空间并用于行为识别。

当然,张量方法也可与其它方法相结合,如凌等【521采用Tensor PCA、Tensor LPP及有监督的Tensor LPP 获取行为的低维特征表示,进而通过最近邻方法识别各种不同行为。

基于张量的方法不需要中间层表示,比如部分、分体等,直接在行为之间实现整体匹配。

其它特征如光流场、空时滤波响应等也可加入到张量框架中,作为张量空间中任何独立的一维构成高阶张量,以增强不同行为之问的可辨识度。

2.3参数时序方法非参数方法和空时体方法一般用于识别简单行为固,而参数时序法则更适用于复杂行为,如芭蕾舞视频中的旋转动作,交响乐中的指挥手势等。

(1)隐马尔可夫模型(删)隐马尔可夫模型能够匹配时变数据,是一种比较常用的状态空问法。

它涉及训练和分类两个阶段。

训练阶段指定模型的隐藏状态数,优化相应的状态转换和输m概率,便于产生与特定行为特征相对应的输出类别符号。

分类阶段需要计算HMM对应于行为特征的不同测试符号的概率。

Yamato等【281对每个行为类别的前景图像序列建模,能够识别击球、拦网等网球动作。

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