改进高斯核函数的人体姿态分析与识别 - 智能系统学报.PDF

第 １０卷第３期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 智　 能　 系　 统　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｖｏｌ．１０ №．３ ２０１５年６月　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 Ｊｕｎ． ２０１５ ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３⁃４７８５．２０１４０５０４９ 网络出版地址：ｈｔｔｐ：／ ／ ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ ｋｃｍｓ／ ｄｅｔａｉｌ／ ２３．１５３８．ｔｐ０９０１．００１．ｈｔｍｌ 改进高斯核函数的人体姿态分析与识别 林海波，王浩，张毅 （重庆邮电大学智能系统及机器人研究所，重庆４０００６５） 摘　 要：为了提高人体动作姿态的识别率，利用 Ｋｉｎｅｃｔ平台构建人体骨骼模型，提出一种基于关节角度的人体姿态 表示方法。 同时针对传统的高斯核函数中采用欧氏距离计算方法难以完全反映人体关节运动数据样本点与测试点 之间位置关系的问题，提出了改进的高斯核函数多类支持向量机（ＭＳＶＭ）人体动作姿态识别方法。 在高斯径向基核 函数中使用测地线距离代替欧氏距离，建立了基于测地线距离的姿态核函数，采用二叉树方法构建多类支持向量机 完成 １２种上肢姿态的分类。 实验结果表明，该算法取得了较好的识别效果，能更加有效识别人体姿态。 关键词：人体动作姿态；识别；高斯核函数；Ｋｉｎｅｃｔ；欧氏距离；测地线距离；支持向量机 中图分类号：ＴＰ３９１．９　 文献标志码：Ａ　 文章编号：１６７３⁃４７８５（２０１５）０３⁃０４３６⁃０６ 中文引用格式：林海波，王浩，张毅． 改进高斯核函数的人体姿态分析与识别［Ｊ］． 智能系统学报，２０１５，１０（３）：４３６⁃４４１． 英文引用格式：ＬＩＮ Ｈａｉｂｏ，ＷＡＮＧ Ｈａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉ． Ｈｕｍａｎ ｐｏｓｔｕｒｅｓ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｇａｕｓｓ ｋｅｒｎｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ［Ｊ］． ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２０１５，１０（３）：４３６⁃４４１． Ｈｕｍａｎ ｐｏｓｔｕｒｅｓ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｇａｕｓｓ ｋｅｒｎｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ＬＩＮ Ｈａｉｂｏ，ＷＡＮＧ Ｈａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉ （Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｒｏｂｏｔ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅｊｏｉｎｔ ａｎｇｌｅｓ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｐｏｓｔｕｒｅｓ ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｐｏｓｔｕｒｅ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｈｕｍａｎ ｓｋｅｌｅｔｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｎｔｈｅ Ｋｉｎｅｃｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ． Ｆｏｒ ｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｐｏｓｔｕｒｅｓ ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ，Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ｉｎ Ｇａｕｓｓｉａｎ ｋｅｒｎｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｂｕｔ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｓａｍｐｌｅｐｏｉｎｔａｎｄｔｅｓｔｐｏｉｎｔｏｆｈｕｍａｎｂｏｄｙｊｏｉｎｔｃａｎｎｏｔｂｅｒｅｆｌｅｃｔｅｄｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ．Ｓｏｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆ ｉｍ⁃ ｐｒｏｖｅｄ Ｇａｕｓｓｉａｎ ｋｅｒｎｅｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｍｕｌｔｉ⁃ｃｌａｓｓｓｕｐｐｏｒｔ ｖｅｃｔｏｒ ｍａｃｈｉｎｅｓ （ＭＳＶＭ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｕｓｉｎｇｔｈｅ ｇｅｏｄｅｓｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ