Recent approaches in depth-based human activity analysis achieved outstanding performance and proved the effectiveness of 3D representation for classification of action classes. Currently available depth-based and RGB+Dbased action recognition benchmarks have a number of limitations, including the lack of training samples, distinct class labels, camera views and variety of subjects. In this paper we introduce a large-scale dataset for RGB+D human action recognition with more than 56 thousand video samples and 4 million frames, collected from 40 distinct subjects. Our dataset contains 60 different action classes including daily, mutual, and health-related actions. In addition, we propose a new recurrent neural network structure to model the long-term temporal correlation of the features for each body part, and utilize them for better action classification. Experimental results show the advantages of applying deep learning methods over state-of-the-art handcrafted features on the suggested cross-subject and crossview evaluation criteria for our dataset. The introduction of this large scale dataset will enable the community to apply, develop and adapt various data-hungry learning techniques for the task of depth-based and RGB+D-based human activity analysis.

Recent approaches in depth-based human activity analysis achieved outstanding performance and proved the effectiveness of 3D representation for classification of action classes. Currently available depth-based and RGB+Dbased action recognition benchmarks have a number of limitations, including the lack of training samples, distinct class labels, camera views and variety of subjects. In this paper we introduce a large-scale dataset for RGB+D human action recognition with more than 56 thousand video samples and 4 million frames, collected from 40 distinct subjects. Our dataset contains 60 different action classes including daily, mutual, and health-related actions. In addition, we propose a new recurrent neural network structure to model the long-term temporal correlation of the features for each body part, and utilize them for better action classification. Experimental results show the advantages of applying deep learning methods over state-of-the-art handcrafted features on the suggested cross-subject and crossview evaluation criteria for our dataset. The introduction of this large scale dataset will enable the community to apply, develop and adapt various data-hungry learning techniques for the task of depth-based and RGB+D-based human activity analysis.

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。

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。

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。

人类行动识别仍然存在许多具有挑战性的问题，例如不同的观点，遮挡，照明条件，人体大小和行动速度，尽管它已被广泛用于不同的领域。为了解决这些挑战，已经开发了Kinect深度传感器以记录实时深度序列，这对人类衣服和照明条件的颜色不敏感。在文献中报告了许多关于识别人类行动的方法，例如HON4D，HOPC，RBD和HDG，它们分别使用4D表面法线，POINTCLOUD，基于骨架的模型和深度梯度，以捕获来自深度视频或骨架数据的判别信息。在本研究项目中，将使用五个基准数据集进行分析和评估四个上述算法的性能，该数据集涵盖了诸如噪声，视点，背景折叠和闭塞等诸如噪声的具有挑战性的问题。我们还通过UWA3D MultiView活动数据集实现并改进了HDG算法，并应用于跨视图动作识别。此外，我们使用HDG中各个特征向量的不同组合进行性能评估。实验结果表明，我们对HDG的改进优于其他三种最先进的算法，用于跨视图动作识别。

这项工作的目的是为视障和盲人的触觉设备做出贡献，以便让他们了解周围人的行为并与他们互动。首先，基于来自RGB-D序列的人类行动识别的最先进方法，我们使用Kinect提供的骨架信息，与解开的和统一的多尺度图卷积（MS-G3D）模型识别执行的行动。我们在真实场景中测试了这个模型，发现了一些约束和限制。接下来，我们使用CNN的MS-G3D和深度模态应用骨架模型之间的融合，以绕过讨论的限制。第三，识别的操作是用语义标记的标记，并将被映射到触摸感知的输出设备。

Human actions can be represented by the trajectories of skeleton joints. Traditional methods generally model the spatial structure and temporal dynamics of human skeleton with hand-crafted features and recognize human actions by well-designed classifiers. In this paper, considering that recurrent neural network (RNN) can model the long-term contextual information of temporal sequences well, we propose an end-to-end hierarchical RNN for skeleton based action recognition. Instead of taking the whole skeleton as the input, we divide the human skeleton into five parts according to human physical structure, and then separately feed them to five subnets. As the number of layers increases, the representations extracted by the subnets are hierarchically fused to be the inputs of higher layers. The final representations of the skeleton sequences are fed into a single-layer perceptron, and the temporally accumulated output of the perceptron is the final decision. We compare with five other deep RNN architectures derived from our model to verify the effectiveness of the proposed network, and also compare with several other methods on three publicly available datasets. Experimental results demonstrate that our model achieves the state-of-the-art performance with high computational efficiency.

在本文中，我们提出了几次学习管道，通过关节时间和相机视点对齐（Jeanie）提出了基于3D骨架的动作识别。要考虑查询和支持3D身体关节的支持序列之间的错位，我们提出了一种动态时间翘曲的先进变体，该动态时间翘曲是共同模拟查询和支持帧之间的每个平滑路径，同时实现时间和模拟摄像机视点空间中的最佳对准在有限的几次训练数据下的端到端学习。序列用基于简单的光谱图卷积的时间块编码器来编码，轻量级线性图形神经网络骨架（我们还包括具有变压器的设置）。最后，我们提出了一种基于相似性的损失，这鼓励相同阶级的序列对准，同时防止不相关序列的对准。我们在NTU-60，NTU-120，动力学 - 骨架和UWA3D多视图活动II上展示了最先进的结果。

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。

设计可以成功部署在日常生活环境中的活动检测系统需要构成现实情况典型挑战的数据集。在本文中，我们介绍了一个新的未修剪日常生存数据集，该数据集具有几个现实世界中的挑战：Toyota Smarthome Untrimmed（TSU）。 TSU包含以自发方式进行的各种活动。数据集包含密集的注释，包括基本的，复合活动和涉及与对象相互作用的活动。我们提供了对数据集所需的现实世界挑战的分析，突出了检测算法的开放问题。我们表明，当前的最新方法无法在TSU数据集上实现令人满意的性能。因此，我们提出了一种新的基线方法，以应对数据集提供的新挑战。此方法利用一种模态（即视线流）生成注意力权重，以指导另一种模态（即RGB）以更好地检测活动边界。这对于检测以高时间差异为特征的活动特别有益。我们表明，我们建议在TSU和另一个受欢迎的挑战数据集Charades上优于最先进方法的方法。

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。

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.

捕获关节之间的依赖关系对于基于骨架的动作识别任务至关重要。变压器显示出模拟重要关节相关性的巨大潜力。然而，基于变压器的方法不能捕获帧之间的不同关节的相关性，因此相邻帧之间的不同体部（例如在长跳跃中的臂和腿）一起移动的相关性非常有用。专注于这个问题，提出了一种新的时空组元变压器（Sttformer）方法。骨架序列被分成几个部分，并且每个部分包含的几个连续帧被编码。然后提出了一种时空元组的自我关注模块，以捕获连续帧中不同关节的关系。另外，在非相邻帧之间引入特征聚合模块以增强区分类似动作的能力。与最先进的方法相比，我们的方法在两个大型数据集中实现了更好的性能。

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。

图表卷积网络（GCNS）的方法在基于骨架的动作识别任务上实现了高级性能。然而，骨架图不能完全代表骨架数据中包含的运动信息。此外，基于GCN的方法中的骨架图的拓扑是根据自然连接手动设置的，并且它为所有样本都固定，这不能很好地适应不同的情况。在这项工作中，我们提出了一种新的动态超图卷积网络（DHGCN），用于基于骨架的动作识别。 DHGCN使用超图来表示骨架结构，以有效利用人类关节中包含的运动信息。根据其移动动态地分配了骨架超图中的每个接头，并且我们模型中的超图拓扑可以根据关节之间的关系动态调整到不同的样本。实验结果表明，我们的模型的性能在三个数据集中实现了竞争性能：动力学 - 骨架400，NTU RGB + D 60和NTU RGB + D 120。

基于骨架的动作识别广泛用于各种区域，例如监视和人机相互作用。现有模型主要以监督方式学习，从而根据标签昂贵时可能是不可行的大规模标记数据。在本文中，我们提出了一种新的对比度重建表示学习网络（CRRL），其同时为无监督的基于骨架的动作识别捕获姿势和运动动力学。它主要由三部分组成：序列重建器，对比运动学习者和信息定影器。序列重建者通过重建学习从骨架坐标序列的表示，因此学习的表示倾向于聚焦在琐碎的姿势坐标上并且在运动学习中犹豫不决。为了增强运动的学习，对比运动学习者分别在从坐标序列和附加速度序列中学到的表示之间进行对比学习。最后，在信息定位器中，我们探讨了将序列重建器和对比运动学习者结合的各种策略，并建议通过基于知识蒸馏的融合策略同时捕获姿势和动作，从而将动作学习从对比运动学习者转移到序列中的序列重建者。在若干基准测试中，即NTU RGB + D 60，NTU RGB + D 120，CMU Mocap和NW-UCLA的实验结果证明了所提出的CRRL方法​​的承诺，到目前为止的现有方法。

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。

骨架数据具有低维度。然而，存在使用非常深刻和复杂的前馈神经网络来模拟骨架序列的趋势，而不考虑近年的复杂性。本文提出了一种简单但有效的多尺度语义引导的神经网络（MS-SGN），用于基于骨架的动作识别。我们明确地将关节（关节类型和帧指数）的高级语义引入网络，以增强关节的特征表示能力。此外，提出了一种多尺度策略对时间尺度变化具有鲁棒。此外，我们通过两个模块分层地利用了关节的关系，即，联合级模块，用于建模同一帧中的关节的相关性和帧级模块，用于建模帧的时间依赖性。 MSSGN在NTU60，NTU120和Sysu数据集上实现了比大多数方法更小的模型尺寸。