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[發(fā)明專利]一種基于骨架的雙流自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò)行為識別方法有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202011282994.2 申請日: 2020-11-17
公開(公告)號: CN112381004B 公開(公告)日: 2023-08-08
發(fā)明(設(shè)計)人: 田聯(lián)房;余陸斌;杜啟亮 申請(專利權(quán))人: 華南理工大學(xué);華南理工大學(xué)珠海現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研究院
主分類號: G06V40/10 分類號: G06V40/10;G06V20/40;G06V10/774;G06V10/80;G06V10/82;G06N3/0464;G06N3/08
代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 代理人: 馮炳輝
地址: 510640 廣*** 國省代碼: 廣東;44
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 基于 骨架 雙流 自適應(yīng) 圖卷 網(wǎng)絡(luò) 行為 識別 方法
【權(quán)利要求書】:

1.一種基于骨架的雙流自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò)行為識別方法,其特征在于,包括以下步驟:

1)視頻圖像采集;

2)標(biāo)注視頻中人體的骨架信息和行為類別,構(gòu)建訓(xùn)練集;

3)構(gòu)建自適應(yīng)空間域圖卷積單元Convs和自適應(yīng)時間域圖卷積單元Convt;

自適應(yīng)空間域圖卷積單元Convs構(gòu)建過程為:根據(jù)輸入特征圖得到鄰接矩陣和空間注意力矩陣Spatial,利用自適應(yīng)系數(shù)加權(quán)后與輸入特征圖相乘,疊加通道后經(jīng)過1×1空間域圖卷積得到輸出特征圖;

自適應(yīng)空間域圖卷積單元Convs實現(xiàn)用公式表示如下:

式中,fin、fout表示輸入特征圖和輸出特征圖,α為隨著訓(xùn)練迭代更新的空間自適應(yīng)系數(shù),Ak是根據(jù)人體骨架連接關(guān)系得到的鄰接矩陣,Spatial是空間注意力矩陣,是空間域1×1卷積的權(quán)重,k是子集序號,Kv是子集總數(shù);

Ak的計算規(guī)則為:骨架中第n個節(jié)點和第m個節(jié)點若相連,則Ak中第n行第m列元素為1,否則為0,當(dāng)n=m時,第n行第m列為1;空間注意力矩陣Spatial的計算規(guī)則為:對坐標(biāo)信息xi的第一維計算方差,歸一化后得到大小為1×V的變化幅度向量Δ,根據(jù)變化幅度向量Δ得到大小為V×V的空間注意力矩陣Spatial,V為人體骨架關(guān)鍵點個數(shù);具體規(guī)則如下公式:Spatial(n,m)=Δ(n)+Δ(m);其中Spatial(n,m)表示Spatial中的第n行第m列元素;Δ(n),Δ(m)表示Δ中的第n,m個元素;

自適應(yīng)時間域圖卷積單元Convt的構(gòu)建過程為:據(jù)輸入特征圖得到時間注意力矩陣Temporal,利用自適應(yīng)系數(shù)和單位矩陣E加權(quán)后,與輸入特征圖相乘,經(jīng)過卷積核大小為Kt×1時間域圖卷積得到輸出特征圖;Temporal的計算規(guī)則為:對坐標(biāo)信息xi第二維計算方差,歸一化后得到大小為T×1的時間注意力矩陣,T為行為經(jīng)歷的視頻幀數(shù);

自適應(yīng)時間域圖卷積單元Convt實現(xiàn)用公式表示:

fout=Wtfin(βE+(1-β)Temporal)

式中,fin、fout表示輸入特征圖和輸出特征圖,Temporal是時間注意力矩陣,β為隨著訓(xùn)練迭代更新的空間自適應(yīng)系數(shù),E為單位矩陣,Wt是時間域Kt×1圖卷積權(quán)重,Kt×1為卷積核大小;

4)利用自適應(yīng)空間域圖卷積單元Convs和自適應(yīng)時間域圖卷積單元Convt構(gòu)建自適應(yīng)圖卷積模塊;

5)利用自適應(yīng)圖卷積模塊構(gòu)建自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò);

6)利用自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建雙流自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò);

7)利用訓(xùn)練集訓(xùn)練雙流自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò);

8)利用訓(xùn)練得到的雙流自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò)對視頻圖像中的人體行為進行識別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于骨架的雙流自適應(yīng)圖卷積網(wǎng)絡(luò)行為識別方法,其特征在于:在步驟1)中,利用攝像頭拍攝包含不同人體行為的視頻,其視角要求為從人體正面拍攝,并將人體放在畫面正中區(qū)域。

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