骨骼的动作识别数据集_基于骨骼数据的人体行为识别

基于骨骼数据的人体行为识别

摘要

人体动作姿态识别是计算机视觉研究领域中最具挑战的研究方向，是当前的研究热点。

对人体动作姿态进行自动识别将带来一种全新的交互方式，

通过身体语言即人体的姿态和动

作来传达用户的意思，如在机场、工厂等喧闹的环境下，

采用手势、动作姿态识别等人机交

互技术能够提供比语音识别更加准确的信息输入。

总之，

在智能监控、

虚拟现实、

感知用户

接口以及基于内容的视频检索等领域，

人体动作姿态的识别均具有广泛的应用前景。

该文首

先简单介绍了人体动作姿态序列的分割，然后对人体动作姿态识别的方法进行了分类介绍，

并对一些典型的算法的研究进展情况及其优缺点进行了重点介绍。

关键词：

人体动作姿态识别

;

人工智能

;

隐马尔可夫模型

;

动态贝叶斯网络

;

模板匹配

前言

人体姿态识别是计算机视觉的一个重要研究方向，

它最终目的是输出人的整体或者局部

肢体的结构参数，如人体轮廓、

头部的位置与朝向、人体关节点的位置或者部位类别。

姿态

识别的研究方法应该说，

几乎涵盖了计算机视觉领域所有理论与技术，

像模式识别、

机器学

习、人工智能、图像图形、统计学等。到目前为止，已经有众多识别方法被提出，并且也取

得了许多重要的阶段性的研究成果，但是以往的方法都是基于普通光学图像，比如常见的

RGB

图像，

这类图像容易受光照、

阴影等外界变化的影响，

尤其在环境黑暗的情况下无法来

识别人体姿态，

并且由于人体关节自由度大，

及人的体型、着装较大差异性，常导致姿态识

别系统识别率低。

尽管有研究者利用多个摄像机获取采集的图像来获取人体深度信息以克服

以上问题

[1]

，但是该类方法恢复的深度信息不是唯一的，而且计算量非常大，尤其是这种

方法要求事先用人工对传感设备进行标定，

而在选取场景中的标定物时，

往往又会遇到实际

环境操作困难的问题。

随着光电技术的快速发展，

深度传感设备的成本逐渐降低，

人们获取深图像的途径及方

法也越来越多。

该方向的研究也逐渐成为计算机视觉领域的研究趋势。

具体原因包括：

一方

面，深度传感设备不仅操作简单，并且极大简化了普通摄像机的标定过程；

另一方面，

得到

的深度图像由于直接包含了人体的深度信息，能够有效的克服普通光学图像遇到的上述问

题。到目前为止，较有影响力的基于该类图像的人体姿态识别算法，应该是

Shotton

等人

利用一种深度传感器

Kinect

来实时捕捉人体运动的算法，

该算法虽然能够满足人们对识别

系统实时性的要求，

但其对硬件要求特别高，

并且不适合低分辨率图像中的人体关节点提取，

容易导致人体骨架扭曲。

下文将具体陈述人体运动分析的主要用途和前人在不同时期对这些

难题的处理办法。

主题

基于计算机视觉的人体运动分析不仅在智能监控、

人机交互、

虚拟现实和基于内容的视

频检索等方面有着广泛的应用前景，

更是成为了未来研究的前瞻性方向之一。

Gavrila

总结

了它的一些主要应用领域

[2,3,4]

，下面据此对其典型应用做出进一步的介绍。

智能监控

(Smart Surveillance)

所谓

“智能监控”是指监控系统能够监视一定场景中人的活动，并对其行为行分析和

识别，跟踪其中的可疑行为

(

例如在一些重要地点经常徘徊或者人流密集的场合下突发的人

群拥挤等状况

)

从而采取相应的报警措施。智能监控系统应用最多的场合来自于那些对安全

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