平行線約束下的步態(tài)特征提取與基于差分運(yùn)動(dòng)切片的步態(tài)識(shí)別算法研究.pdf

1、　　基于步態(tài)的身份識(shí)別主要研究如何從記錄目標(biāo)行走的視頻序列中,通過(guò)圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),對(duì)目標(biāo)的行走方式進(jìn)行分析,并結(jié)合模式識(shí)別的方法獲得關(guān)于目標(biāo)身份的信息。由于步態(tài)以視頻的形式進(jìn)行存儲(chǔ),因此不需要同目標(biāo)進(jìn)行近距離或接觸性的感知,可在目標(biāo)毫不知情的情況下進(jìn)行采集,具有良好的非侵犯性。同指紋、虹膜、面相等第一代生物特征相比,步態(tài)識(shí)別系統(tǒng)將更加方便易用。對(duì)于安全要求較高的公共場(chǎng)所,結(jié)合步態(tài)識(shí)別的視頻監(jiān)控系統(tǒng)將是一種理想的安全手段。在人機(jī)

2、交互、動(dòng)畫和虛擬現(xiàn)實(shí)以及醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域步態(tài)識(shí)別也有著重要的應(yīng)用前景和巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。然而,當(dāng)前基于視頻的步態(tài)識(shí)別研究仍然出于探討性目的,尚沒(méi)有實(shí)用化的步態(tài)識(shí)別系統(tǒng)出現(xiàn),利用步態(tài)進(jìn)行身份識(shí)別和認(rèn)證的研究正處于起步階段。
　　步態(tài)識(shí)別是生物特征識(shí)別領(lǐng)域中一個(gè)新興的子領(lǐng)域,通過(guò)步態(tài)進(jìn)行身份感知的研究可以追溯到60年代。通過(guò)視頻處理進(jìn)行自動(dòng)步態(tài)識(shí)別則始于90年代。在國(guó)內(nèi),2000年之后才出現(xiàn)有關(guān)步態(tài)識(shí)別研究的報(bào)道。本文深入研究了國(guó)內(nèi)外有關(guān)

3、步態(tài)分析和識(shí)別的方法和原理,并對(duì)各種方法進(jìn)行了分析對(duì)比和分類,詳細(xì)分析了目前基于視頻的步態(tài)識(shí)別算法中遇到的主要問(wèn)題。這些問(wèn)題主要包括：一、如何避免視角因素的影響,無(wú)論目標(biāo)行走視頻的拍攝角度如何,均能進(jìn)行有效的識(shí)別。二、如何避免衣著對(duì)于步態(tài)識(shí)別的影響。
　　基于視頻的步態(tài)識(shí)別關(guān)鍵是研究合適的步態(tài)表示方法并從中提取有效的步態(tài)特征,因此這部分內(nèi)容將成為本文的研究重點(diǎn)。步態(tài)的表達(dá)可根據(jù)是否對(duì)人體結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分為兩類：模型無(wú)關(guān)的方法和基于人

4、體結(jié)構(gòu)模型的方法。本文將以步態(tài)的建模與表達(dá)為切入點(diǎn),從模型無(wú)關(guān)和基于模型這兩個(gè)方面進(jìn)行步態(tài)分析方法的研究。在模型無(wú)關(guān)的方法中,本文主要提出了差分運(yùn)動(dòng)切片的概念,并從中獲得行走序列的集中表示。在基于模型的方法中,提出了一種多連接橢圓的人體姿態(tài)表示方法,模型相關(guān)參數(shù)的變化反映人的行走過(guò)程。多數(shù)基于視頻的步態(tài)識(shí)別算法要求目標(biāo)的行走方向同攝像機(jī)的拍攝方向垂直,以保證在后期的處理過(guò)程中所提取的步態(tài)特征不會(huì)因?yàn)橐暯且蛩囟l(fā)生畸變,影響識(shí)別結(jié)果。視角