基于3D人体骨架的动作识别

本文提出了一种基于3D人体骨架的动作识别方法.该方法以3D人体骨架为基础,将骨架中关节点的位置重新定义,形成简化的立体骨架模型,进而采用改进的动态时间规整算法(Reformative Dynamic Time Warping,RDTW)对齐动作序列并进行识别.由于人体大小、形状、动作方式等差异,任意两个人表达同一动作都不尽相同,简化的立体骨架模型能有效缓解这种类内差异性.传统的DTW算法存在计算复杂性高,效率低的问题,本文在传统算法的基础上设计了"一次规划,二次细化"的方法,有效降低计算量,提高计算效率.该算法在MSR 3D Action数据库上的实验验证了其有效性.

基于Kinect骨架信息的交通警察手势识别

针对现有的手势识别算法识别率低、鲁棒性弱的问题,提出一种基于Kinect骨架信息的交通警察手势识别方法。从Kinect深度图像中预测人体骨架节点的坐标位置,将节点的运动轨迹作为训练和测试的特征,结合距离加权动态时间规整算法和K-最近邻分类器进行识别。实验表明,在参数最优的情况下,该方法对八种交通警察手势的平均识别率达到98.5%,可应用于智能交通等领域。

飞人:利用基灵矢量场的图像高保真变形

为了把常态实拍人物图像参考指定姿态变形为跳、飞奔、飞跃的"飞人"效果,提出一种利用基灵矢量场的图像高保真变形方法.该方法利用改进的GrabCut算法提取待变形的目标人物;通过语义骨架匹配算法把人物骨架与姿态模板骨架进行匹配;利用骨架约束基灵矢量场实现图像变形,从而达到实拍常态人物图像变形为跳、飞奔、飞跃等效果.实验结果表明,文中方法能够处理人物图像间的变形,有效地把人物图像参照姿态模板进行变形,效果真实.

基于深度图像的人体动作识别方法

为解决人体动作识别中的复杂背景和自遮挡问题,对深度图像进行研究,从深度图像中获取20个人体骨架关节点,在此基础上将动作时间序列的关节角度变化作为人体运动的特征模型。通过改进的动态时间规整算法计算不同动作之间关节角度变化序列的相似性,进行动作识别,以缓解传统DTW算法病态校准的问题。将识别方法在采集的动作数据库和MSR Action3D数据进行验证,实验结果表明,该方法能达到90%以上的识别率。

一种使用3D骨架片段表示的人体动作识别方法

提出一种新的使用3D骨架片段表示的人体动作识别方法.人体动作可以表示为一系列3D骨架坐标(即一系列高维空间中的点).通过传统的滑动窗口方法,将一个人体动作划分为3D骨架片段序列.对于每一个骨架片段,计算该片段所包含点(3D骨架坐标)的均值及协方差矩阵,其中均值代表了人体动作在这一时间段的主要姿势,提取协方差矩阵的前T个特征向量则代表了人体动作在这一时间段的主要动作趋势,两者相结合即是一个全面的对人体动作在该时间段的表示.方法定义了3D骨架片段与片段之间的距离,该距离的定义同时结合了主要姿势和主要动作趋势两方面特征.为了描述动作的全局时间关系,用动态时间规整算法来度量两个不同动作之间的距离,则测试动作的标签即为与它距离最近的训练动作的标签.本文方法在两个公开发布的人体动作数据集(KARD数据集和CAD60数据集)上进行实验,实验结果表明所提出的使用3D骨架片段表示的方法适用于人体动作识别.

基于骨架特征点的三维模型聚类

针对三维模型聚类问题,提出一种基于骨架特征点的三维模型聚类算法。该算法首先对三维模型的二维投影图进行预处理,然后对投影图进行二级分解,提取小波分解后投影图的骨架特征点,并采用质心距离将其序列化。针对骨架特征序列非等长问题,采用基于DTW度量的K-medoids聚类算法进行聚类。最后在PSB数据集上进行实验,结果表明,该方法能够得到较好的聚类效果,对处于各个姿态的三维模型进行有效地聚类。

基于视频的现实人物运动创作

提出一种根据用户指定的人体运动和观察视角生成真实感视频的方法.首先采集演员进行少数基本运动时的多视角视频数据库,并使用无标记运动捕捉的方法获得任意时刻人体对应的骨骼和3D模型.其次,用户对人体骨架指定运动并设定视角,以此定义目标视频.实验结果验证了文中方法能够利用有限的数据库合成演员在用户指定运动和视角下的真实感视频.

基于Kinect骨骼数据的手势识别

为提高手势识别系统的识别率和识别效率,提出基于Kinect骨骼数据的手势识别方法。在获取的关节坐标的基础上,统计各关节在空间3个维度上的变化量并表示为相应的权值,在动态时间规整(DTW)算法中进行特征加权,提高算法识别率和鲁棒性。在进行匹配前使用模板选择方法从数据库选取与待测手势最为相近的模板,减少用于DTW匹配的模板数量,缩短样本识别时间。实验结果表明,所提方法具有较高的识别率和识别效率。

三维机织复合材料结构表征与实体造型

利用经纱脉络描述法解决了任意三维机织复合材料的结构表征问题;提出了单胞分解法与亚胞向量概念,实现了三维结构的二维化、数字化,根据数字表征结果和经典截面假设构造了初始断裂模型;使用一种迭代算法对初始断裂模型进行优化,使纱线束逐步逼近真实形态,进而实现三维实体造型,在此基础上进行网格剖分。研究结果表明,迭代算法能够使纱线形态趋于自然,使造型结果接近实际。数值分析结果表明,迭代算法中的经纬纱退让系数介于0.6~0.7之间时,迭代收敛速度最快。