This paper presents an implementation on child activity recognition (CAR) with a graph convolution network (GCN) based deep learning model since prior implementations in this domain have been dominated by CNN, LSTM and other methods despite the superior performance of GCN. To the best of our knowledge, we are the first to use a GCN model in child activity recognition domain. In overcoming the challenges of having small size publicly available child action datasets, several learning methods such as feature extraction, fine-tuning and curriculum learning were implemented to improve the model performance. Inspired by the contradicting claims made on the use of transfer learning in CAR, we conducted a detailed implementation and analysis on transfer learning together with a study on negative transfer learning effect on CAR as it hasn't been addressed previously. As the principal contribution, we were able to develop a ST-GCN based CAR model which, despite the small size of the dataset, obtained around 50% accuracy on vanilla implementations. With feature extraction and fine-tuning methods, accuracy was improved by 20%-30% with the highest accuracy being 82.24%. Furthermore, the results provided on activity datasets empirically demonstrate that with careful selection of pre-train model datasets through methods such as curriculum learning could enhance the accuracy levels. Finally, we provide preliminary evidence on possible frame rate effect on the accuracy of CAR models, a direction future research can explore.

We present a graph convolutional network with 2D pose estimation for the first time on child action recognition task achieving on par results with an RGB modality based model on a novel benchmark dataset containing unconstrained environment based videos.

图形卷积网络（GCN）优于基于骨架的人类动作识别领域的先前方法，包括人类的互动识别任务。但是，在处理相互作用序列时，基于GCN的当前方法只需将两人骨架分为两个离散序列，然后以单人动作分类的方式分别执行图形卷积。这种操作忽略了丰富的交互信息，并阻碍了语义模式学习的有效空间关系建模。为了克服上述缺点，我们引入了一个新型的统一的两人图，代表关节之间的空间相互作用相关性。此外，提出了适当设计的图形标记策略，以使我们的GCN模型学习判别时空交互特征。实验显示了使用拟议的两人图形拓扑时的相互作用和单个动作的准确性提高。最后，我们提出了一个两人的图形卷积网络（2P-GCN）。提出的2P-GCN在三个相互作用数据集（SBU，NTU-RGB+D和NTU-RGB+D 120）的四个基准测试基准上获得了最新结果。

Dynamics of human body skeletons convey significant information for human action recognition. Conventional approaches for modeling skeletons usually rely on hand-crafted parts or traversal rules, thus resulting in limited expressive power and difficulties of generalization. In this work, we propose a novel model of dynamic skeletons called Spatial-Temporal Graph Convolutional Networks (ST-GCN), which moves beyond the limitations of previous methods by automatically learning both the spatial and temporal patterns from data. This formulation not only leads to greater expressive power but also stronger generalization capability. On two large datasets, Kinetics and NTU-RGBD, it achieves substantial improvements over mainstream methods.

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。

通过深度学习技术的开花，完全有监督的基于骨架的动作识别取得了巨大进步。但是，这些方法需要足够的标记数据，这不容易获得。相比之下，基于自我监督的骨骼的动作识别引起了更多的关注。通过利用未标记的数据，可以学会更多可概括的功能来减轻过度拟合的问题并减少大规模标记的培训数据的需求。受到MAE的启发，我们提出了一个空间式蒙面的自动编码器框架，用于基于3D骨架的自我监管的动作识别（Skeletonmae）。在MAE的掩蔽和重建管道之后，我们利用基于骨架的编码器变压器体系结构来重建蒙版的骨架序列。一种新颖的掩蔽策略，称为时空掩蔽，是根据骨架序列的联合级别和框架级别引入的。这种预训练策略使编码器输出可推广的骨骼特征具有空间和时间依赖性。给定未掩盖的骨架序列，编码器用于动作识别任务。广泛的实验表明，我们的骨架达到了出色的性能，并优于NTU RGB+D和NTU RGB+D 120数据集的最新方法。

人类的行动识别是一个非常受过大量研究的领域，在该领域中，最引人注目的动作识别网络通常使用日常人类行动的大规模粗粒度动作数据集作为陈述其网络优势的输入。我们打算使用神经网络识别我们的小规模细粒Tai Chi动作数据集，并使用NTU RGB+D数据集提出一种转移学习方法，以预先培训我们的网络。更具体地说，提出的方法首先使用大规模的NTU RGB+D数据集来预先培训基于变压器的网络以进行动作识别，以在人类运动中提取共同的特征。然后，我们冻结除完全连接（FC）层以外的网络权重，并将我们的Tai Chi动作作为输入，仅用于训练初始化的FC权重。实验结果表明，我们的通用模型管道可以达到高度精细的Tai Chi Action识别的高精度，甚至很少输入，并证明我们的方法与先前的Tai Chi Action识别相比实现了最先进的性能方法。

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。

视频数量和上传到Internet的相关内容有一个戏剧性的增加。因此，需要有效的算法来分析这种大量数据引起了显着的研究兴趣。已被证明基于人体运动的动作识别系统准确地解释视频内容。这项工作旨在使用ST-GCN模型识别日常生活的活动，提供四种不同的分区策略之间的比较：空间配置分区，全距离分割，连接拆分和索引分割。为实现此目的，我们在HMDB-51数据集上介绍了ST-GCN框架的第一个实现。我们通过使用连接分割分区方法实现了48.88％的前1个精度。通过实验模拟，我们表明我们的建议在使用ST-GCN框架上实现了UCF-101数据集的最高精度性能，而不是最先进的方法。最后，通过使用索引分割分区策略实现了73.25％的顶级1的精度。

基于骨架的人类行动识别是由于其复杂的动态而是一项长期挑战。动态的一些细颗粒细节在分类中起着至关重要的作用。现有的工作主要集中在设计带有更复杂的相邻矩阵的增量神经网络上，以捕获关节关系的细节。但是，他们仍然很难区分具有广泛相似运动模式但属于不同类别的动作。有趣的是，我们发现运动模式上的细微差异可以显着放大，并且可以轻松地通过指定的视图方向来区分观众，在这些方向上，该属性以前从未得到充分探索。与以前的工作截然不同，我们通过提出一种概念上简单而有效的多视图策略来提高性能，该策略从一系列动态视图功能中识别动作。具体而言，我们设计了一个新颖的骨骼锚定建议（SAP）模块，该模块包含一个多头结构来学习一组视图。为了学习不同观点的特征学习，我们引入了一个新的角度表示，以在不同视图下的动作转换并将转换归因于基线模型。我们的模块可以与现有的动作分类模型无缝合作。与基线模型合并，我们的SAP模块在许多具有挑战性的基准上展示了明显的性能增长。此外，全面的实验表明，我们的模型始终击败了最新的实验，并且在处理损坏的数据时保持有效和健壮。相关代码将在https://github.com/ideal-idea/sap上提供。

现有的基于3D骨架的动作识别方法通过将手工制作的动作功能编码为图像格式和CNN解码，从而达到了令人印象深刻的性能。但是，这种方法在两种方面受到限制：a）手工制作的动作功能很难处理具有挑战性的动作，b）通常需要复杂的CNN模型来提高动作识别精度，这通常会发生重大计算负担。为了克服这些局限性，我们引入了一种新颖的AFE-CNN，它致力于增强基于3D骨架的动作的特征，以适应具有挑战性的动作。我们提出了功能增强从关键关节，骨向量，关键框架和时间视角的模块，因此，AFE-CNN对摄像头视图和车身大小变化更为强大，并显着提高了对挑战性动作的识别精度。此外，我们的AFE-CNN采用了轻巧的CNN模型以增强动作功能来解码图像，从而确保了比最新方法低得多的计算负担。我们在三个基于基准骨架的动作数据集上评估了AFE-CNN：NTU RGB+D，NTU RGB+D 120和UTKINECT-ACTION3D，并取得了广泛的实验结果，这表明我们对AFE-CNN的出色表现。

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。

机器学习和非接触传感器的进步使您能够在医疗保健环境中理解复杂的人类行为。特别是，已经引入了几种深度学习系统，以实现对自闭症谱系障碍（ASD）等神经发展状况的全面分析。这种情况会影响儿童的早期发育阶段，并且诊断完全依赖于观察孩子的行为和检测行为提示。但是，诊断过程是耗时的，因为它需要长期的行为观察以及专家的稀缺性。我们展示了基于区域的计算机视觉系统的效果，以帮助临床医生和父母分析孩子的行为。为此，我们采用并增强了一个数据集，用于使用在不受控制的环境中捕获的儿童的视频来分析自闭症相关的动作（例如，在各种环境中使用消费级摄像机收集的视频）。通过检测视频中的目标儿童以减少背景噪声的影响，可以预处理数据。在时间卷积模型的有效性的推动下，我们提出了能够从视频帧中提取动作功能并通过分析视频中的框架之间的关系来从视频帧中提取动作功能并分类与自闭症相关的行为。通过对功能提取和学习策略的广泛评估，我们证明了通过膨胀的3D Convnet和多阶段的时间卷积网络实现最佳性能，达到了0.83加权的F1得分，以分类三种自闭症相关的动作，超越表现优于表现现有方法。我们还通过在同一系统中采用ESNET主链来提出一个轻重量解决方案，实现0.71加权F1得分的竞争结果，并在嵌入式系统上实现潜在的部署。

运动同步反映了相互作用二元组之间身体运动的协调。强大的深度学习模型（例如变压器网络）对运动同步的估计已自动化。但是，与其设计用于运动同步估计的专业网络，不如先前基于变压器的作品从其他任务（例如人类活动识别）中广泛采用了体系结构。因此，本文提出了一种基于骨架的图形变压器来进行运动同步估计。提出的模型应用了ST-GCN，这是一种空间图卷积神经网络，用于骨骼特征提取，然后是用于空间特征生成的空间变压器。空间变压器的指导是由相同的个体相同关节之间共享的独特设计的关节位置嵌入。此外，考虑到身体运动的周期性固有性，我们将时间相似性矩阵纳入了时间注意计算中。此外，与每个关节相关的置信度得分反映了姿势的不确定性，而先前关于运动同步估计的作品尚未充分强调这一点。由于变形金刚网络要求大量的数据进行训练，因此我们使用人类36M，一个用于人类活动识别的基准数据集构建了一个用于运动同步估算的数据集，并使用对比度学习鉴定了我们的模型。我们进一步应用知识蒸馏以减轻姿势探测器失败以隐私的方式引入的信息损失。我们将我们的方法与PT13上的代表性方法进行了比较，PT13是从自闭症治疗干预措施中收集的数据集。我们的方法达到了88.98％的总体准确性，并在保持数据隐私的同时超过了同行。

人类行动识别是计算机视觉中的重要应用领域。它的主要目的是准确地描述人类的行为及其相互作用，从传感器获得的先前看不见的数据序列中。识别，理解和预测复杂人类行动的能力能够构建许多重要的应用，例如智能监视系统，人力计算机界面，医疗保健，安全和军事应用。近年来，计算机视觉社区特别关注深度学习。本文使用深度学习技术的视频分析概述了当前的动作识别最新识别。我们提出了识别人类行为的最重要的深度学习模型，并分析它们，以提供用于解决人类行动识别问题的深度学习算法的当前进展，以突出其优势和缺点。基于文献中报道的识别精度的定量分析，我们的研究确定了动作识别中最新的深层体系结构，然后为该领域的未来工作提供当前的趋势和开放问题。

尽管完全监督的人类骨架序列建模成功，但使用自我监督的预训练进行骨架序列表示学习一直是一个活跃的领域，因为很难在大规模上获取特定于任务的骨骼注释。最近的研究重点是使用对比学习学习视频级别的时间和歧视性信息，但忽略了人类骨骼的层次空间时间。与视频级别的这种表面监督不同，我们提出了一种自我监督的分层预训练方案，该方案纳入了基于层次变压器的骨骼骨骼序列编码器（HI-TRS），以明确捕获空间，短期和长期和长期框架，剪辑和视频级别的时间依赖性分别。为了通过HI-TR评估提出的自我监督预训练方案，我们进行了广泛的实验，涵盖了三个基于骨架的下游任务，包括动作识别，动作检测和运动预测。根据监督和半监督评估协议，我们的方法实现了最新的性能。此外，我们证明了我们的模型在训练阶段中学到的先验知识具有强大的下游任务的转移能力。

与RGB图像相比，高光谱图像包含更多数量的通道，因此包含有关图像中实体的更多信息。卷积神经网络（CNN）和多层感知器（MLP）已被证明是一种有效的图像分类方法。但是，他们遭受了长期培训时间和大量标记数据的要求，以达到预期的结果。在处理高光谱图像时，这些问题变得更加复杂。为了减少训练时间并减少对大型标记数据集的依赖性，我们建议使用转移学习方法。使用PCA将高光谱数据集预处理到较低的维度，然后将深度学习模型应用于分类。然后，转移学习模型使用该模型学到的功能来解决看不见的数据集上的新分类问题。进行了CNN和多个MLP体系结构模型的详细比较，以确定最适合目标的最佳体系结构。结果表明，层的缩放并不总是会导致准确性的提高，但通常会导致过度拟合，并增加训练时间。通过应用转移学习方法而不仅仅是解决问题，训练时间更大程度地减少了。通过直接在大型数据集上训练新模型，而不会影响准确性。

这项工作侧重于老年人活动认可的任务，这是一个充满挑战的任务，因为在老年活动中的个人行为和人体对象互动存在。因此，我们试图通过专注地融合多模态特征来有效地聚合来自RGB视频和骨架序列的判别信息和与RGB视频和骨架序列的交互。最近，通过利用从挤压和激励网络（Senet）延伸的非线性关注机制来提出一些非线性多模态融合方法。灵感来自于此，我们提出了一种新颖的扩张 - 挤压激励融合网络（ESE-FN），有效地解决了老年活动识别问题，从而了解模态和渠道 - 明智的膨胀 - 挤压（ESE）注意到术语融合模态和通道方面的多模态特征。此外，我们设计了一种新的多模态损耗（ML），以通过在单个模态的最小预测损失与预测损失之间添加差异之间的差异来保持单模特征和融合多模态特征之间的一致性。融合的方式。最后，我们对最大的老年活动数据集进行实验，即ETRI-Activity3D（包括110,000多个视频和50个类别），以证明建议的ESE-FN与状态相比实现了最佳准确性 - 最新方法。此外，更广泛的实验结果表明，所提出的ESE-FN在正常动作识别任务方面也与其他方法相媲美。

大多数杂草物种都会通过竞争高价值作物所需的营养而产生对农业生产力的不利影响。手动除草对于大型种植区不实用。已经开展了许多研究，为农业作物制定了自动杂草管理系统。在这个过程中，其中一个主要任务是识别图像中的杂草。但是，杂草的认可是一个具有挑战性的任务。它是因为杂草和作物植物的颜色，纹理和形状类似，可以通过成像条件，当记录图像时的成像条件，地理或天气条件进一步加剧。先进的机器学习技术可用于从图像中识别杂草。在本文中，我们调查了五个最先进的深神经网络，即VGG16，Reset-50，Inception-V3，Inception-Resnet-V2和MobileNetv2，并评估其杂草识别的性能。我们使用了多种实验设置和多个数据集合组合。特别是，我们通过组合几个较小的数据集，通过数据增强构成了一个大型DataSet，缓解了类别不平衡，并在基于深度神经网络的基准测试中使用此数据集。我们通过保留预先训练的权重来调查使用转移学习技术来利用作物和杂草数据集的图像提取特征和微调它们。我们发现VGG16比小规模数据集更好地执行，而ResET-50比其他大型数据集上的其他深网络更好地执行。

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。