近年来,抑郁症的发病率在全世界迅速上升,但大规模的抑郁症筛查仍然具有挑战性。步态分析提供了抑郁症的非接触,低成本和高效的早期筛查方法。然而,基于步态分析的抑郁症的早期筛查缺乏足够的有效样本数据。在本文中,我们提出了一种用于评估抑郁症风险的骨架数据增强方法。首先,我们提出了五种技术来增加骨架数据并将其应用于抑郁和情感数据集。然后,我们将增强方法分为两种类型(非噪声增强和噪声增强),基于互信息和分类准确性。最后,我们探索了哪些增强策略可以更有效地捕捉人骨架数据的特征。实验结果表明,保留了更多原始骨架数据属性的增强训练数据集确定了检测模型的性能。具体而言,旋转增强和通道掩码增强使抑郁检测精度分别达到92.15%和91.34%。
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人体步态是指不仅代表活动能力的每日运动,而且还可以用人类观察者或计算机来识别步行者。最近的研究表明,步态甚至传达了有关沃克情绪的信息。不同情绪状态中的个体可能显示出不同的步态模式。各种情绪和步态模式之间的映射为自动情绪识别提供了新的来源。与传统的情绪检测生物识别技术(例如面部表达,言语和生理参数)相比,步态是可以观察到的,更难以模仿,并且需要从该主题中进行较少的合作。这些优势使步态成为情感检测的有前途的来源。本文回顾了有关基于步态的情绪检测的当前研究,尤其是关于步态参数如何受到不同情绪状态的影响以及如何通过不同的步态模式识别情绪状态的研究。我们专注于情感识别过程中应用的详细方法和技术:数据收集,预处理和分类。最后,我们讨论了使用智能计算和大数据的最先进技术的状态来讨论高效有效的基于步态的情感识别的可能发展。
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由于它们过去证明的准确性较低,因此对3D摄像机进行步态分析的使用受到了高度质疑。本文介绍的研究的目的是提高机器人安装在人体步态分析中的估计的准确性,通过应用监督的学习阶段。 3D摄像头安装在移动机器人中,以获得更长的步行距离。这项研究表明,通过使用从认证的Vicon系统获得的数据训练的人工神经网络对相机的原始估计进行后处理,从而改善了运动步态信号和步态描述符的检测。为此,招募了37名健康参与者,并使用ORBBEC ASTRA 3D摄像头收集了207个步态序列的数据。有两种基本的训练方法:使用运动学步态信号并使用步态描述符。前者试图通过减少误差并增加相对于Vicon系统的相关性来改善运动步态信号的波形。第二个是一种更直接的方法,专注于直接使用步态描述符训练人工神经网络。在训练之前和之后测量了3D摄像头的精度。在两种训练方法中,都观察到了改进。运动步态信号显示出较低的错误和相对于地面真理的较高相关性。检测步态描述符的系统的准确性也显示出很大的改进,主要是运动学描述符,而不是时空。在比较两种训练方法时,不可能定义哪个是绝对最好的。因此,我们认为,培训方法的选择将取决于要进行的研究的目的。这项研究揭示了3D摄像机的巨大潜力,并鼓励研究界继续探索他们在步态分析中的使用。
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基于模型的步态识别方法通常采用行人步行姿势来识别人类。但是,由于摄像头视图的改变,现有方法并未明确解决人类姿势的较大阶层差异。在本文中,我们建议通过通过低UPPER生成的对抗网络(Lugan)学习全级转换矩阵来为每个单视姿势样本生成多视图姿势序列。通过摄像机成像的先验,我们得出的是,跨视图之间的空间坐标满足了全级矩阵的线性转换,因此,本文采用了对抗性训练来从源姿势学习转换矩阵,并获得目标视图以获得目标。目标姿势序列。为此,我们实现了由图形卷积(GCN)层组成的发电机,完全连接(FC)层和两支分支卷积(CNN)层:GCN层和FC层编码源姿势序列和目标视图,然后是CNN分支最后,分别学习一个三角形基质和上三角基质,最后它们被乘以制定全级转换矩阵。出于对抗训练的目的,我们进一步设计了一个条件鉴别因子,该条件区分姿势序列是真实的还是产生的。为了启用高级相关性学习,我们提出了一个名为Multi尺度超图卷积(HGC)的插件播放模块,以替换基线中的空间图卷积层,该层可以同时模拟联合级别的部分,部分部分 - 水平和身体水平的相关性。在两个大型步态识别数据集(即CASIA-B和OUMVLP置位)上进行的广泛实验表明,我们的方法的表现优于基线模型,并以一个较大的边距基于基于姿势的方法。
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This paper proposes a novel application system for the generation of three-dimensional (3D) character animation driven by markerless human body motion capturing. The entire pipeline of the system consists of five stages: 1) the capturing of motion data using multiple cameras, 2) detection of the two-dimensional (2D) human body joints, 3) estimation of the 3D joints, 4) calculation of bone transformation matrices, and 5) generation of character animation. The main objective of this study is to generate a 3D skeleton and animation for 3D characters using multi-view images captured by ordinary cameras. The computational complexity of the 3D skeleton reconstruction based on 3D vision has been reduced as needed to achieve frame-by-frame motion capturing. The experimental results reveal that our system can effectively and efficiently capture human actions and use them to animate 3D cartoon characters in real-time.
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肌肉骨骼和神经系统疾病是老年人行走问题的最常见原因,它们通常导致生活质量降低。分析步行运动数据手动需要训练有素的专业人员,并且评估可能并不总是客观的。为了促进早期诊断,最近基于深度学习的方法显示了自动分析的有希望的结果,这些方法可以发现传统的机器学习方法中未发现的模式。我们观察到,现有工作主要应用于单个联合特征,例如时间序列的联合职位。由于发现了诸如通常较小规模的医疗数据集的脚之间的距离(即步幅宽度)之类的挑战,因此这些方法通常是优选的。结果,我们提出了一种解决方案,该解决方案明确地将单个关节特征和关节间特征作为输入,从而使系统免于从小数据中发现更复杂的功能。由于两种特征的独特性质,我们引入了一个两流框架,其中一个流从关节位置的时间序列中学习,另一个从相对关节位移的时间序列中学习。我们进一步开发了一个中层融合模块,以将发现的两个流中发现的模式结合起来进行诊断,从而导致数据互补表示,以获得更好的预测性能。我们使用3D骨架运动的基准数据集涉及45例肌肉骨骼和神经系统疾病的患者,并实现95.56%的预测准确性,效果优于最先进的方法,从而验证了我们的系统。
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使用毫米波(MMWAVE)信号的人类手势识别提供有吸引力的应用,包括智能家居和车载界面。虽然现有的作品在受控设置下实现有前途的性能,但实际应用仍然有限,因为需要密集数据收集,适应新域时的额外培训努力(即环境,人员和地点)和实时识别的表现不佳。在本文中,我们提出了Di-Gesture,一个独立于域和实时MMWAVE手势识别系统。具体地,我们首先导出与具有空间时间处理的人体手势对应的信号变化。为了增强系统的稳健性并减少数据收集工作,我们根据信号模式与手势变化之间的相关性设计数据增强框架。此外,我们提出了一种动态窗口机制来自动且准确地执行手势分割,从而能够实时识别。最后,我们建立了一种轻量级神经网络,以从用于手势分类的数据中提取空间信息。广泛的实验结果表明,Di-Gesture分别为新用户,环境和地点的平均精度为97.92%,99.18%和98.76%。在实时场景中,Di-Gesutre的准确性达到97%以上,平均推断时间为2.87ms,这表明了我们系统的优越稳健性和有效性。
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目前,现有的步态识别系统专注于从轮廓图像中提取强大的步态特征的开发方法,他们确实取得了巨大的成功。然而,步态可以对衣服和携带物品等外观特征敏感。与基于外观的方法相比,由于对这些变化的稳健性,基于模型的步态识别是有前途的。近年来,随着人类姿势估计的发展,基于模型的步态识别方法的难度已被减轻。在本文中,为了抵抗受试者的增加和视图变化,建立了局部特征,提出了暹罗网络以最大化来自相同主题的样本的距离。我们利用近期行动识别的进步将人类姿势序列嵌入到向量中,并引入空间 - 时间图卷积块(STGCB),该卷积块(STGCB)已经过去用于步态识别的动作识别。在名为OuMVLP-POSE的非常大的人口数据集的实验和流行的DataSet,Casia-B,表明我们的方法在基于模型的步态识别中归档一些最先进的(SOTA)性能。我们的方法的代码和模型可在接受后的https://github.com/timelesnive/gait-for-large-dataset中获得。
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步态情绪识别在智能系统中起着至关重要的作用。大多数现有方法通过随着时间的推移专注于当地行动来识别情绪。但是,他们忽略了时间域中不同情绪的有效距离是不同的,而且步行过程中的当地行动非常相似。因此,情绪应由全球状态而不是间接的本地行动代表。为了解决这些问题,这项工作通过构建动态的时间接受场并设计多尺度信息聚集以识别情绪,从而在这项工作中介绍了新型的多量表自适应图卷积网络(MSA-GCN)。在我们的模型中,自适应选择性时空图卷积旨在动态选择卷积内核,以获得不同情绪的软时空特征。此外,跨尺度映射融合机制(CSFM)旨在构建自适应邻接矩阵,以增强信息相互作用并降低冗余。与以前的最先进方法相比,所提出的方法在两个公共数据集上实现了最佳性能,将地图提高了2 \%。我们还进行了广泛的消融研究,以显示不同组件在我们的方法中的有效性。
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人的步态被认为是一种独特的生物识别标识符,其可以在距离处以覆盖方式获取。但是,在受控场景中捕获的现有公共领域步态数据集接受的模型导致应用于现实世界无约束步态数据时的剧烈性能下降。另一方面,视频人员重新识别技术在大规模公共可用数据集中实现了有希望的性能。鉴于服装特性的多样性,衣物提示对于人们的认可不可靠。因此,实际上尚不清楚为什么最先进的人重新识别方法以及他们的工作。在本文中,我们通过从现有的视频人重新识别挑战中提取剪影来构建一个新的步态数据集,该挑战包括1,404人以不受约束的方式行走。基于该数据集,可以进行步态认可与人重新识别之间的一致和比较研究。鉴于我们的实验结果表明,目前在受控情景收集的数据下设计的目前的步态识别方法不适合真实监视情景,我们提出了一种名为Realgait的新型步态识别方法。我们的结果表明,在实际监视情景中识别人的步态是可行的,并且潜在的步态模式可能是视频人重新设计在实践中的真正原因。
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通常,基于生物谱系的控制系统可能不依赖于各个预期行为或合作适当运行。相反,这种系统应该了解未经授权的访问尝试的恶意程序。文献中提供的一些作品建议通过步态识别方法来解决问题。这些方法旨在通过内在的可察觉功能来识别人类,尽管穿着衣服或配件。虽然该问题表示相对长时间的挑战,但是为处理问题的大多数技术存在与特征提取和低分类率相关的几个缺点,以及其他问题。然而,最近的深度学习方法是一种强大的一组工具,可以处理几乎任何图像和计算机视觉相关问题,为步态识别提供最重要的结果。因此,这项工作提供了通过步态认可的关于生物识别检测的最近作品的调查汇编,重点是深入学习方法,强调他们的益处,暴露出弱点。此外,它还呈现用于解决相关约束的数据集,方法和体系结构的分类和表征描述。
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随着越来越多的长者独自生活,从远处提供护理就成为了迫切的需求,尤其是为了安全。当发生异常行为或异常活动时,实时监测和行动识别对于及时提高警觉至关重要。尽管可穿戴传感器被广泛认为是有前途的解决方案,但高度取决于用户的能力和意愿,使其效率低下。相比之下,通过非接触式光学相机收集的视频流提供了更丰富的信息,并释放了老年人的负担。在本文中,利用独立的神经网络(INDRNN),我们提出了一种基于轻量级人类行动识别(HAR)技术的新型实时老年人监测高级安全(REMS)。使用捕获的骨架图像,REMS方案能够识别异常行为或动作并保留用户的隐私。为了获得高精度,使用多个数据库对HAR模块进行了训练和微调。一项广泛的实验研究验证了REMS系统可以准确,及时执行动作识别。 REMS作为保存隐私的老年安全监控系统实现了设计目标,并具有在各种智能监控系统中采用的潜力。
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基于骨架的人类动作识别最近引起了人们对外观变化的敏感性和更多骨架数据的可访问性的敏感性。但是,即使在实践中捕获的3D骨骼也对观点和方向仍然敏感,并给出了不同人体关节的阻塞和人类关节定位中的误差。骨骼数据的这种视图差异可能会严重影响动作识别的性能。为了解决这个问题,我们在本文中提出了一种新的视图不变的表示方法,而没有任何手动动作标签,用于基于骨架的人类行动识别。具体而言,我们通过最大化从不同观点提取的表示形式之间的相互信息来利用同一个人同时对同一个人进行的多视图骨架数据,然后提出一个全局 - 局部对比度损失,以模拟多规模CO - 空间和时间域中的发生关系。广泛的实验结果表明,所提出的方法对输入骨骼数据的视图差异是可靠的,并显着提高了基于无监督骨架的人类动作方法的性能,从而在两个具有挑战性的多视图上产生了新的最新精确度Pkummd和NTU RGB+d的基准。
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人类相互作用的分析是人类运动分析的一个重要研究主题。它已经使用第一人称视觉(FPV)或第三人称视觉(TPV)进行了研究。但是,到目前为止,两种视野的联合学习几乎没有引起关注。原因之一是缺乏涵盖FPV和TPV的合适数据集。此外,FPV或TPV的现有基准数据集具有多个限制,包括样本数量有限,参与者,交互类别和模态。在这项工作中,我们贡献了一个大规模的人类交互数据集,即FT-HID数据集。 FT-HID包含第一人称和第三人称愿景的成对对齐的样本。该数据集是从109个不同受试者中收集的,并具有三种模式的90K样品。该数据集已通过使用几种现有的动作识别方法验证。此外,我们还引入了一种新型的骨骼序列的多视图交互机制,以及针对第一人称和第三人称视野的联合学习多流框架。两种方法都在FT-HID数据集上产生有希望的结果。可以预期,这一视力一致的大规模数据集的引入将促进FPV和TPV的发展,以及他们用于人类行动分析的联合学习技术。该数据集和代码可在\ href {https://github.com/endlichere/ft-hid} {here} {herefichub.com/endlichere.com/endlichere}中获得。
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深度神经网络在人类分析中已经普遍存在,增强了应用的性能,例如生物识别识别,动作识别以及人重新识别。但是,此类网络的性能通过可用的培训数据缩放。在人类分析中,对大规模数据集的需求构成了严重的挑战,因为数据收集乏味,廉价,昂贵,并且必须遵守数据保护法。当前的研究研究了\ textit {合成数据}的生成,作为在现场收集真实数据的有效且具有隐私性的替代方案。这项调查介绍了基本定义和方法,在生成和采用合成数据进行人类分析时必不可少。我们进行了一项调查,总结了当前的最新方法以及使用合成数据的主要好处。我们还提供了公开可用的合成数据集和生成模型的概述。最后,我们讨论了该领域的局限性以及开放研究问题。这项调查旨在为人类分析领域的研究人员和从业人员提供。
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As one of the most important psychic stress reactions, micro-expressions (MEs), are spontaneous and transient facial expressions that can reveal the genuine emotions of human beings. Thus, recognizing MEs (MER) automatically is becoming increasingly crucial in the field of affective computing, and provides essential technical support in lie detection, psychological analysis and other areas. However, the lack of abundant ME data seriously restricts the development of cutting-edge data-driven MER models. Despite the recent efforts of several spontaneous ME datasets to alleviate this problem, it is still a tiny amount of work. To solve the problem of ME data hunger, we construct a dynamic spontaneous ME dataset with the largest current ME data scale, called DFME (Dynamic Facial Micro-expressions), which includes 7,526 well-labeled ME videos induced by 671 participants and annotated by more than 20 annotators throughout three years. Afterwards, we adopt four classical spatiotemporal feature learning models on DFME to perform MER experiments to objectively verify the validity of DFME dataset. In addition, we explore different solutions to the class imbalance and key-frame sequence sampling problems in dynamic MER respectively on DFME, so as to provide a valuable reference for future research. The comprehensive experimental results show that our DFME dataset can facilitate the research of automatic MER, and provide a new benchmark for MER. DFME will be published via https://mea-lab-421.github.io.
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早期发现焦虑症对于减少精神障碍患者的苦难并改善治疗结果至关重要。基于MHealth平台的焦虑筛查在提高筛选效率和降低筛查成本方面具有特殊实用价值。实际上,受试者的身体和心理评估中移动设备的差异以及数据质量不均匀的问题和现实世界中数据的少量数据量使现有方法无效。因此,我们提出了一个基于时空特征融合的框架,用于非触发焦虑。为了降低数据质量不平衡的影响,我们构建了一个基于“ 3DCNN+LSTM”的特征提取网络,并融合了面部行为和非接触式生理学的时空特征。此外,我们设计了一种相似性评估策略,以解决较小的数据样本量导致模型准确性下降的问题。我们的框架已通过现实世界中的机组数据集进行了验证,并且两个公共数据集UBFC-Phys和Swell-KW。实验结果表明,我们框架的总体性能要比最新的比较方法更好。
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时间动作分割(TAS)旨在在长期未经修剪的动作序列中对作用进行分类和定位。随着深度学习的成功,出现了许多深入的行动分割模型。但是,很少有TAS仍然是一个具有挑战性的问题。这项研究提出了一个基于少数骨架的TA的有效框架,包括数据增强方法和改进的模型。此处介绍了基于运动插值的数据增强方法,以解决数据不足的问题,并可以通过合成动作序列大大增加样品数量。此外,我们将连接式时间分类(CTC)层与设计用于基于骨架的TA的网络以获得优化的模型。利用CTC可以增强预测和地面真理之间的时间一致性,并进一步改善细分段的分割结果指标。对公共和自我结构的数据集进行了广泛的实验,包括两个小规模数据集和一个大规模数据集,显示了两种建议方法在改善基于少数骨架的TAS任务的性能方面的有效性。
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我们提出了一种新的深度学习方法,用于实时3D人类行动从骨骼数据识别,并将其应用于开发基于视觉的智能监视系统。给定骨骼序列,我们建议将骨骼姿势及其运动编码为单个RGB图像。然后将自适应直方图均衡(AHE)算法应用于颜色图像上,以增强其局部模式并产生更多的判别特征。为了学习和分类任务,我们根据密度连接的卷积体系结构(Densenet)设计深神经网络,以从增强色彩图像中提取特征并将其分类为类。两个具有挑战性的数据集的实验结果表明,所提出的方法达到了最先进的准确性,同时需要培训和推理的计算时间较低。本文还介绍了Cemest,Cemest是一种新的RGB-D数据集,描绘了公共交通中的客运行为。它由203个未经修剪的现实世界监视视频,记录了现实的正常事件和异常事件。在支持数据增强和转移学习技术的支持下,我们在该数据集的实际条件下取得了令人鼓舞的结果。这使基于深度学习的现实应用程序的构建可以增强公共交通中的监控和安全性。
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步态识别的关键目标是从步态序列中获取框架间的步行习惯代表。但是,与框架内特征相比,框架之间的关系尚未得到足够的关注。在本文中,出于光流的动​​机,提出了双边运动导向的特征,这可以使经典的卷积结构具有直接在功能级别上直接描绘步态运动模式的能力。基于此类特征,我们开发了一组多尺度的时间表示,迫使运动上下文在各个时间分辨率上都可以丰富描述。此外,设计了一个校正块,以消除轮廓的分割噪声,以获取更精确的步态信息。随后,将时间特征集和空间特征组合在一起,以全面地表征步态过程。广泛的实验是在CASIA-B和OU-MVLP数据集上进行的,结果实现了出色的识别性能,这证明了该方法的有效性。
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