基于局部时空特征视频人体动作识别的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文基于局部时空特征的视频人体动作识别研究硕士研究生：汪涛指导教师：张磊教授学位级别：工学硕士学科、专业：信号与信息处理所在单位：信息与通信工程学院论文提交日期：2013年3月4日论文答辩日期：2013年3月12日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex：U.D.C：ADissertationfortheDegreeofM.EngStudyofVideoHumanActionRecognitionBasedonLocalSpatio-TemporalFeaturesCandidate:WangTaoSupervisor:Pr

2、of.ZhangLeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:SignalandInformationProcessDateofSubmission:March.4,2013DateofOralExamination:March.12,2013University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论

3、文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者

4、第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日基于局部时空特征的视频人体动作识别研究摘要在如今的计算机视觉以及多媒体系统中，自动识别和解释人类行为受到研究人员的极大关注，这种研究已经应用到多媒体内容的检索与分类以及人机互动与监控系统中。相关的工作焦点集中在利用移动模式中的局部时空描述技术来描述人体的动作。通过在时空域中检测和描述特征算法来获得特征描述子，也就是时空特征。由于基于局部时空特征的表达对在尺度、方向和光照的改

5、变下依然具有良好的稳定性特点，所以本文基于局部时空特征对视频人体动作识别开展研究。本文首先分析了传统的视频人体动作识别系统的基本原理，根据系统结构中的各个模块将系统分为特征提取以及模型匹配。在特征提取的过程中针对现有的特征提取算法的缺点，提出了一种新的特征提取方法；而在模型匹配过程中，针对传统的基于BoW模型在编码过程中有较多的重构错误的缺点，提出用稀疏编码代替矢量量化来进行编码，并结合三个正交平面（threeorthogonalplanes，TOP）映射的空间金字塔以及maxpooling模型来进行识别前的表达，通过将视频数据库分为比例为7:3的训练视频与测试视频的实验分配方式，

6、验证了此系统的有效性。另外，本文还研究了基于实例到类（instance-to-class，I2C）距离的人体动作识别，提出直接通过朴素贝叶斯最近邻（NBNN）算法及其变种局部朴素贝叶斯最近邻（LNBNN）算法直接对测试视频进行分类识别，通过对视频数据库的实验仿真，对比传统的基于实例到实例（instance-to-instance，I2I）的SVM分类算法有比较明显的性能提高。关键词：局部时空特征；人体动作识别；稀疏编码；I2C距离哈尔滨工程大学硕士学位论文基于局部时空特征的视频人体动作识别研究ABSTRACTNowdays，inthefieldofcomputervisionand

7、multimediasystems,thescientificcommunityhasgivenparticularattentiontotheautomaticrecognitionandinterpretationofhumanbehaviours.Theapplicationsofsuchresearchareinthecontextofclassificationandretrievalofmultimediacontents,humancomputerint