• 时序分析:手势--空间轨迹模式识别


             人体行为识别可以看做是图像处理与模式识别的一种。人的行为可以分为静态行为和动态行为,常用概念有Pose:静态行为;Action:短时间动作行为(简单动态语义);Activities:行为(长时间复杂动态语义);动态行为与时间相关,其模式分析使用到时序分析的方法。


    工程方法论

             工程的设想是这样的:以简单随机森林为起始,然后转到HMM模型,最后如果用研和数据标记人员加入,则可以使用RNNs方法。


             以手势识别为例:对于静态手的识别是手势识别的基础,最终目的是识别手在空间中的运动轨迹(时序),判断手的运动是否符合特定的动作,对手势进行语义分析。从时域到空域最简单的抽象为空间轨迹识别。

            一定时间后手的重心形成的轨迹如下图:

            


            需要做的是,分析任一时间段内的轨迹是否符合特定的运动模式,如下图:

         


             把场景缩减到极简: 手的轨迹为连续六自由度(空间位置:x、y、z 和 空间姿态:alpha、beta、theta)变化,可以表示为一个六元组的字符串。若是不考虑模式的速度问题,可以把需要寻找的模式表示为模式串,因此此问题便简化为 六元组字符串匹配问题。

             类似于串匹配,因此最简化的动作识别使用了大名鼎鼎的KMP算法.......................


    后记

            手势识别的一些问题:即使是简单的手势识别,也要面对一些问题,这也是时序模式识别的一些基本特点。

          1)时间可变性:完成一个手势的时间不同。即同一个语义的向量模式在时序上就是一个弹性区域;

          2)空间可变性:完成同一个手势的空间差异性。主要表现为坐标系的平移和旋转问题;

          3)完整可变性:缺少信息或者出现重复信息。同一个动作语义的向量表示必须考虑匹配时有一定的容错性。

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