復(fù)雜背景下多特征融合的人體步態(tài)識(shí)別研究
本文關(guān)鍵詞:復(fù)雜背景下多特征融合的人體步態(tài)識(shí)別研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著智能視頻監(jiān)控技術(shù)的不斷普及,迫切要求更加準(zhǔn)確的人體運(yùn)動(dòng)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行步態(tài)識(shí)別。本文主要研究視頻中的背景存在復(fù)雜條件下(例如樹葉擾動(dòng)、光照變化等)的多特征融合的人體步態(tài)識(shí)別。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),混合高斯背景建模對(duì)復(fù)雜背景(例如樹葉擾動(dòng)、光照變化等)的適應(yīng)性差?紤]到K均值聚類圖像分割對(duì)光照和樹葉抖動(dòng)都有很好的魯棒性,且分割得到的圖像出現(xiàn)空洞的情況較少。在深入分析混合高斯背景建模的像素級(jí)特性、K均值聚類圖像分割的區(qū)域特性和微正則退火算法的高效全局尋優(yōu)特性后,首先提出了基于微正則退火的K均值聚類圖像分割算法,使得分割得到的感興趣區(qū)域更加精確和完整,然后在此基礎(chǔ)上提出了基于圖像分割改進(jìn)的混合高斯背景建模。雙向2DPCA在特征提取上,對(duì)圖像的行和列都進(jìn)行了壓縮,減少了數(shù)據(jù)量和計(jì)算量,所以選用其提取步態(tài)能量圖的特征。傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)角度特征是根據(jù)人體解剖學(xué)肢體身高比例得到下肢關(guān)節(jié)點(diǎn),提取過于理想化,本文提出根據(jù)去除末梢點(diǎn)的骨架模型來得到關(guān)節(jié)角度的新方法,得到了更加準(zhǔn)確的關(guān)節(jié)角度特征。離散Hu不變矩具有平移、尺度、旋轉(zhuǎn)不變性,可以很好的代表步態(tài)的靜態(tài)信息。同時(shí),由于三種步態(tài)特征的屬性和數(shù)字范圍有很大差別,所以對(duì)步態(tài)特征進(jìn)行了規(guī)格化?紤]到計(jì)算的復(fù)雜度和特征的互補(bǔ)性,因此采用不帶反饋的加權(quán)特征層融合方法,即首先得到單一特征的識(shí)別率,通過識(shí)別率得到各個(gè)特征所占的權(quán)重,再進(jìn)行權(quán)重調(diào)節(jié)。在解決高維模式識(shí)別、非線性和小樣本等問題上,支持向量機(jī)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),因此選用其對(duì)特征進(jìn)行分類識(shí)別。在實(shí)驗(yàn)分析過程中,使用支持向量機(jī)對(duì)單個(gè)特征和融合后的特征進(jìn)行分類,得到各自的識(shí)別率,發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的多特征融合識(shí)別算法的識(shí)別率得到很大提升。并通過累計(jì)匹配分值進(jìn)行對(duì)比分析,評(píng)價(jià)改進(jìn)的多特征融合的步態(tài)識(shí)別算法的分類性能。
【關(guān)鍵詞】:步態(tài)識(shí)別 目標(biāo)檢測(cè) 關(guān)節(jié)角度 離散Hu不變矩 多特征融合
【學(xué)位授予單位】:海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TP391.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-13
- 1.1 研究背景及意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
- 1.3 論文結(jié)構(gòu)與安排11-12
- 1.4 本章小結(jié)12-13
- 2 復(fù)雜背景下的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)13-27
- 2.1 運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)概述13-14
- 2.1.1 幀間差分法13
- 2.1.2 光流法13
- 2.1.3 背景差法13-14
- 2.2 基于微正則退火K均值聚類的圖像分割算法14-19
- 2.2.1 K均值聚類算法15
- 2.2.2 微正則退火算法15-16
- 2.2.3 基于微正則退火K均值聚類的圖像分割算法16-17
- 2.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析17-19
- 2.3 基于圖像分割改進(jìn)的混合高斯背景建模19-24
- 2.3.1 混合高斯背景建模19-21
- 2.3.2 改進(jìn)的混合高斯背景建模21-23
- 2.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析23-24
- 2.4 后續(xù)處理24-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 3 步態(tài)特征提取27-43
- 3.1 步態(tài)能量圖27-30
- 3.1.1 步態(tài)能量圖的原理27-28
- 3.1.2 二維主成分分析28-30
- 3.2 關(guān)節(jié)角度特征30-36
- 3.2.1 傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)角度特征提取方法31-32
- 3.2.2 骨架模型32-34
- 3.2.3 骨架模型中的關(guān)節(jié)角度特征的提取34-36
- 3.3 離散Hu不變矩特征36-41
- 3.3.1 Hu不變矩37-39
- 3.3.2 離散Hu不變矩39-41
- 3.4 特征規(guī)格化41-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 4 多特征融合及分類識(shí)別43-55
- 4.1 多特征融合43-45
- 4.1.1 特征融合分類43-44
- 4.1.2 步態(tài)特征融合44-45
- 4.2 SVM45-51
- 4.2.1 SVM基本原理45-49
- 4.2.2 多類SVM49-50
- 4.2.3 SVM參數(shù)的確定50-51
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析51-54
- 4.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)51
- 4.3.2 實(shí)驗(yàn)流程51-52
- 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與識(shí)別性能52-54
- 4.4 本章小結(jié)54-55
- 5 總結(jié)與展望55-57
- 參考文獻(xiàn)57-60
- 碩士期間發(fā)表論文和科研情況60-61
- 致謝61
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:復(fù)雜背景下多特征融合的人體步態(tài)識(shí)別研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):353198
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