文献综述
1. 课题研究的现状及发展趋势
基于人体骨架模型的动作识别技术是一项多学科交叉的前沿研究领域,目前,国内外对它的研究都还处在探索阶段。由于这一领域具有创新空间大、挑战性高等特点,因此它吸引了来自国内外院校、研究机构以及公司的识别专家们的广泛关注与研究。在国外,最早对人体动作行为工作进行研究的是著名心理学家 Johansson。Johansson 通过实验发现,人的视觉感知系统单单通过人体的某几个关键点的运动轨迹,就可以辨别出人的动作行为,诸如行走、慢跑、蛙跳等。在模型的发展中,由于二维棍状模型相对简单,因此被最先提出并用于动作识别中。Aggarwal 等人采用二维棍状模型恢复人体姿态,并取得不错效果。该模型用 14 个关键点和若干直线段来表示,并添加了多项约束条件。随后又出现了二维区域人体模型,根据其表现形式的差异又可分为带状模型、椭圆模型、纸板模型和不规则模型,由于三维人体模型包含了深度信息,利于精确地估计人体的三维动作信息,并可应用于复杂的人体动作识别中。因此,其最贴近实际人体模型,弥补了二维模型的先天不足。三维人体模型包含了人体各个关节点的连接关系、关节距和各个关节活动范围等信息,常见的模型有 3D 骨架模型和 3D 几何模型,
基于人体骨架模型的系统有着广阔的应用前景,主要包括以下几个方面的应用:
(1) 智能监控系统
例如在一些智能监控场合,通过对人脸识别、步态分析决定是否容许其进入该区域。比如说在银行、机场等安全要求比较高的地区,可以通过监控,发现可疑人员并发出报警。
(2) 虚拟现实
例如可以对用户在真实物理空间中的姿态进行有效的分析理解。
(3) 智能用户接口
计算机可以通过计算机视觉信息,实现人机交互。比如机器人通过摄像头捕捉人体运动信息并加以理解并作出合适的反应。
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