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基于3D结构光传感器的老龄人异常行为检测方法
  • ISSN号:1002-1582
  • 期刊名称:《光学技术》
  • 时间:0
  • 分类:TP391.4[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中南大学信息科学与工程学院,湖南长沙410000, [2]湖南信息职业技术学院信息工程系,湖南长沙410000
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61403426,91220301);湖南省教育厅科学研壳项目(15C0981);湖南省科技计划重点项目(2015WK3006)
中文摘要:

针对多视角下老龄人异常行为检测问题,利用3D人体数据和多线性子空间分析方法,从时间、视角和空间动作特征对其进行了研究。首先通过三维结构光传感器获取人体扫描点云数据,并进行点云精简和人体表面重建。然后提取人体点云数据的表面曲率特征,并将其映射到二维彩色图像中,构成彩色动作特征图。通过提取特定时长内所有动作的彩色特征图,生成基于曲率的彩色动作能量图模型,并使用2D-PCA对彩色动作能量特征图进行降维。最后运用基于张量分析的多线性子空间分析方法,对多视角下降维后的数据进行视角无关的特征提取,并完成异常行为的分类和识别。实验结果表明,该方法切实可行,可将其应用于助老机器人和老龄人监护等相关领域。

英文摘要:

For the problems of multi-view elderly abnormal behavior detection, it is studied in real-time space, multi- view conditions and action features variations by 3D human body data and Multi-linear Subspace Analysis method. First, point cloud data reduction and 3D surface model reconstruction of the human body are achieved using 3D body scanning point cloud data captured by 3D structure light sensor. Then, the surface curvature features of human point cloud data are extracted and projected onto a 2D space to generate curvature based color motion feature images (CCMIs). By averaging the CCMIs of a motion cycle, a 2D curvature based color motion energy image (CCMEI) model is obtained. 2D principal component is used to reduce the dimensionality of CCMEL Multi-linear Subspace Analysis method based on tensor de- composition is then introduced to extract view-invariant features from multi-view data after dimension reduction and con- duct abnormal behavior classification and recognition. Experimental results demonstrate that the proposed method is fea- sible, and it can be applied to the service robots for the elderly, the aged care and related fields.

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期刊信息
  • 《光学技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国防科工委
  • 主办单位:中国兵工学会 北京理工大学 中国北方光电工业总公司
  • 主编:夏阳
  • 地址:北京海淀中关村南大街5号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:gxjs@bit.edu.cn
  • 电话:010-68913628 68948720
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-1582
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1879/O4
  • 邮发代号:2-830
  • 获奖情况:
  • 中国兵器工业总公司优秀期刊一等奖,首届国防科工委优秀期刊二等奖,美国工程索引(EI)对本刊论文的收录率为87%
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:12855