(最新版)人体行为检测和识别毕业设计

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本科生毕业设计(论文)

题目:人体行为检测与识别

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指导教师:

2015 年 4 月20日

独创性声明

本毕业设计(论文)是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明;其他同志对本设计(论文)的启发和贡献均已在谢辞中体现;其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。

论文作者签名:日期:

关于论文使用授权的说明

本人完全了解华侨大学厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定,即:学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅;学院可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。

论文作者签名:指导教师签名:日期:

人体行为检测与识别

摘要

人体行为检测与识别是当前研究的重点,具有很高的研究价值和广阔的应用前景。主要应用在型人机交互、运动分析、智能监控和虚拟现实也称灵境技术(VR)领域,对于研究人体检测和识别有着重要的意义。因为人的运动的复杂性和对外部环境的多变性,使得人们行为识别和检测具有一些挑战。对人类行为和检测的研究目前处于初级阶段,有待进一步研究和开发。

本文基于matlab人体行为识别和检测的研究,本文主要研究的是从图像中判断出目标处于何种行为,例如常见的走、坐、躺、跑、跳等行为的识别。从现有的很多主流研究成果来看,最常见的行为识别系统结构包括几个模块:目标检测、目标跟踪、行为识别。本文首先对图像进行判断是否有人体目标,识别出人体后对图像进行灰度化,在对灰度图像用背景差法与背景图像比对,最后,比对提取出的人体来判断人体处于何种行为。

关键词:matlab,肤色识别,行为检测

Human behavior detection and recognition

Abstract

Matlab behavior recognition and detection of computer vision, intelligent video surveillance, motion analysis, the nature of the interaction, virtual application prospect and reality of the economic value of the field, so a lot of research a movement of the external environment, so that behavior recognition behavior in its infancy now, pending further study and discussion.

Recognition matlab studied behavior recognition and detection based on paper studies is judged from the image in which the target behavior, such as a common walk, sit, lie down, running, jumping and other acts. From the many existing mainstream research point of view, the most common gesture recognition system architecture consists of several modules: target detection, target tracking, behavior recognition. Firstly, the images to determine whether there are targets identified after the body of the gray-scale image, the gray-scale images using background subtraction and background image comparison, and finally, more than the extracted body is what determines kind gesture.

Keywords: matlab, color identification, behavior detection

目录

第1章绪论 (6)

1.1 研究背景 (6)

1.2 研究意义 (7)

1.3 研究内容 (7)

1.4 论文组织 (8)

第2章基于人脸检测的人体识别 (8)

2.1人脸特征 (8)

2.2 基于肤色的人脸检测 (9)

第3章行为识别 (10)

3.1 灰度化 (11)

3.2背景差分法算法 (12)

3.3背景差阈值分割法 (13)

3.4通过长宽判断人体行为 (13)

3.4小结 (14)

结论 (15)

参考文献 (15)

谢辞 (17)

附录二文献翻译 (23)

第1章绪论

1.1 研究背景

随着社会的发展,人民生活的提高,人们越来越关注安全问题,对视频监控系统的需求也爆发式扩张,如停车场,超市,银行,工厂,矿山等安全有监控设备,但监控系统不会主动实时监控。因为它们通常在相机发生后的异常,但只有在记录进行了观察和分析,以捕获存储的视频图像结果,然后知事实发生。因此迫切需要一种监视系统,它能够在24小时的连续实时监测,并且相机自动分析人类行为识别的有效的分析所捕获的图像数据。此外,当发生异常时,系统能够守护人员准确及时报警,从而避免犯罪和其他异常情况的发生。随着监控系统到位,以帮助人们甚至完成监控任务。可以减少人力和财力的投入,由于就业监视人员进行。另外,如果长时间不运动图像信息记录,保存几下,就失去了意义和视频监控系统的存储资源浪费存储空间。因此,传统的监视系统浪费了大量的人力,并有可能引起报警,性能差的实时监控的泄漏。监控等实时行为分析系统来识别人体,不仅可以替代监控人员的工作的一部分,提高监测系统的自动化水平,同时也提高监视存储的效率,还有一个广泛的应用,并在视频监视系统的潜在经济价值之前。由于人的行为具有自由的伟大程度,因为身体宽松长裙不同程度和它的外貌和从图像捕获设备位置不同距离的表现风格将是一个很大的分歧,这是人的行为分析,找出了一定的难度。但是,人类行为的实时分析,智能监控系统,以确定关键技术及其广阔的前景药,安全性,虚拟现实,军事和潜在的经济价值,国内外研究机构和学者越来越多的关注,并在许多全球领先的刊物和会议专题讨论。美国和欧洲都进行了一些相关的研究项目。 VSAM主要项目,如美国国防部高级研究计划局,成立于1997年(视觉监视和监测),主要是在视频为主的视频场景理解技术的战场和民用研究;IBM和微软等公司越来越多地将基于视觉的手势识别技术集成到其业务。 W4的实时可视化监控系统已经能够实现定位以及人体运动和跟踪能力的人的分割,并能检测一个人是否携带物体的简单动作等等;重大项目导师制欧盟委员会Framework5计划成立于1999年,主要是对人的行为和人机交互的研究,以开发用于公共安全,安全管理系统的工具; DARPA在2000年和资助长期的人类行为识别(识别人类在距离)项目,主要用于国防研究预防恐怖袭击和民间的多模态监测技术;雷丁大学,英国已经推出了理性的项目(稳健的方法进行监测和了解的人在公共场所),ETISE(视频场景

理解评估),ISCAPS(拥挤区域治安综合监控),人类的主要研究行为在视觉图像识别和场景的理解;此外还有Pfinder(人发现者)系统,该系统可以执行人民和谅解的行为,以及项目AVITRACK(飞机周围,归类车辆和个人跟踪围裙的活动模型解释和检查)实时跟踪,是共同资助欧盟和奥地利的研究,该项目的重点是视频监控技术的研究。国内机构这方面的研究也有自动化研究所模式识别,微软亚洲研究院,感知,北京大学国家实验室,大学这方面的研究国家实验室有清华大学,浙江大学。虽然起步相对较晚的时间,而且还对关键技术进行深入研究人的视觉分析。人类的行为识别主要用于运动图像序列中含有人体的分析和处理,往往涉及的检测和清除运动目标检测,运动物体的阴影,特征提取和的四个过程识别人的行为的描述和分析的运动。在这里,我们从人的行为识别技术的研究现状,以及人的行为识别技术的热点和难点,讨论四个方面阐述。

1.2 研究意义

人体行为检测与识别技术除了在智能监控系统中具有有广泛的应用前景和潜力,在计算机视觉中是一个极具有吸引力及挑战性的问题。人体运动的视觉分析是一个新兴前沿的研究领域,涉及模式识别,图像处理,计算机视觉,人工智能等多门学科。它可以广泛应用于许多领域,如:运动捕捉,人机交互,监控和安全,环境控制和监测,体育及娱乐分析等,特别是在视频监控方面可广泛应用于银行、邮电、教育、交通、公安、监狱、法庭、大型公共设施、公共场所(银行、医院、停车场、商店、等公共场所甚至家庭庭院内)、大型仓库及军事基地等场所,在国防与公共安全领域起着日益重要的作用。综上所述,因此,人体动作的视觉分析具有极大的商业价值与现实意义。

1.3 研究内容

本文主要对人体行为检测和识别方法进行研究,主要研究内容如下:

(1)判断是否为人体

在目标提取之前,首先要对输入的图片进行检测。本文通过肤色检测判断目标是否为人体。

(2)人体目标提取

如果是人体导入背景图片与背景图片做差,再通过背景差阈值分割法进行提取。(4)行为识别

在解决了以上的问题之后,接下来就是要选择一种合适的算法来进行人体姿态识别,这也是本文研究的重点和难点。本文采用一种人体目标的连通区域的长宽比例来对人体行为进行识别。

1.4 论文组织

论文的结构安排如下:

第一章阐述了人体行为识别技术的研究背景、研究意义以及本文所研究的主要内容等。

第二章运用肤色识别技术判断人和非人的区别

第三章进行图片处理灰度化,在通过背景图片与图片做差,再通过背景差阈值分割法进行提取,再通过连通区域的长宽比来判断何种行为

第2章基于人脸检测的人体识别

2.1人脸特征

人脸是一个很常见的,非常复杂的区域具有很强的代表性,是人体生物特征最直接的表现,并与其他人的特点相比中包含的脸部的其他生物信息有以下几个特点:

(1)是最丰富的面部特征。

(2)应用非常方便,无需使用其他辅助设备。

(3)人脸特征是最熟悉的人性化特点,很容易被别人接受;

(4)人脸包含特征信息可直接用于使用,它不易被仿冒;

在人类的知识里面,人们对人的理解是最丰富的,人脸的结构非常清晰,从脸部和五官的位置之间的关系非常了解对方,人类已经没有什么困难判断一个给定的通过人脸检测

或识别个人身份的图像是否具有正面是真的很难。另外,通过观察一个面的外部特征,它可以在很大程度上决定一个人的性别,表情,种族,身份和性格等直到与心理因素的某些内容。但是,自动检测与识别的脸是一个具有挑战性的经典研究,特别是要建立一个实用的系统,可全自动面部识别是非常困难的。主要的困难主要有以下几个方面:

(1)面部器官,形状,尺寸,颜色,质地和千变万化的面部表情,是很复杂的,很难形容一个统一的模式;

(2)人脸表面经常有一些配套的异物,如眼镜,胡须,耳环等;

(3)的复合物的实际应用中,如复杂的背景,光强,脸姿势如此不确定。

2.2 基于肤色的人脸检测

人脸非常重要的一个特性是肤色。研究表明:尽管不同种族、不同年龄、不同性别的人肤色看起来也会不相同,不同主要体现在亮度上面,根据亮度提取的色度空间里,不一样的肤色分布是具有聚类性的。在多种彩色空间里选取YCbCr彩色空间进行肤色的提取,是利用了肤色在色度空间里的聚类性。

颜色空间颜色空间是定义、创建和观察颜色的方法。另外还有一些针对某些类型的图像应用通过统计或物理分析,由RGB线性或非线性导出的颜色空间,静态肤色模型目前常用的静态肤色建模方法有三种类型:辨别肤色范围、高斯密度函数的估计和直方图的统计,本文采用辨别肤色范围的方法。规定肤色范围用数学表达式明确规定肤色范围是一种简单的肤色建模方式,假设输入像素的颜色落入RCr=[140;170]和RCb=[80;120]限定的矩形区域,就认为是属于皮肤颜色像素。在不同的亮度分量y上的矩形区域(RCr,RCb)不同。这种简单的判断方式运行起来即快速又高效,特别是在实时系统中更具有可用的价值。

由统计表明不同种族的人类的皮肤颜色区别主要受亮度的影响,而受颜色的影响比较小,所以直接考虑YCbCr空间的CbCr分量,映射为CbCr空间,在CbCr空间下,受亮度变化的影响少,且是两维独立分布。通过实践,选取大量皮肤颜色样本进行统计,发现皮肤颜色在CbCr空间的分布呈现出良好的聚类特性。

统计分布满足:80Cb120

并且满足:140Cr170

不同人类的皮肤虽然相差很大,但在色度上的差异远远小于亮度上的差异,其实不同人的皮肤颜色在色彩上比较接近,但在亮度上的差异很大,在二维色度平面上,皮肤颜色的区域比较集中,可以用高斯分布描述。

其中每个像素的灰度对应该点与皮肤颜色的相似度,相似度的计算公式如下:

x

CbCr

m

C

=-(2.21)

-

p T-

-

x

(

)]

(5.0

)

(1m

)

exp[

其中m为均值,m=E(x),C为协方差矩阵,

, (2.22) 肤色分布的2D高斯模型G(m,V2)也可表示为

(2.23)

其中,为相应的平均值,为协方差矩阵。

根据肤色识别原理识别人体肤色,再根据裸露皮肤最大的区域为人脸如图2-2所示:

图2-2(1)卧姿的人脸定位

图2-2(2)跳跃的人脸定位

图2-2(3)行走时的人脸定位

图2-2(4)坐姿的人脸定位

图2-2(5)奔跑时的人脸定位

第3章行为识别

日常生活人的基本姿态有站、坐、躺,组成一个姿态集合A:

A={跳,走,跑,坐,躺} (3.1)当前检测的姿态,但是只有当图片中有人体时才能被检测出来,所以当图片中没有人体时则认为图片中的信息是非人体。

图3-1 识别流程图

3.1 灰度化

颜色可分为彩色和黑白。颜色中不包含任何的色彩成分,仅由白色和黑色组成的是黑白。在颜色模型RGB 中,当R=G=B ,那么颜色(R,G,B )则表示为一种黑白的颜色;其中R=G=B 的值是灰度值,所以黑白色即灰度颜色。灰度与彩色之间是可以相互转化的,由灰度化转为彩色的称为伪彩色处理过程;由彩色转化为灰度的叫做灰度化处理过程。

相应地,数字图像可区分为灰度图像和彩色图像。通过伪彩色处理和灰度化处理,可以使伪彩色图像与灰度图像之间进行相互转化。

使彩色的R ,G ,B 分量值相等的过程就是灰度化。灰度的级别只有256级,即灰度图像仅能表现256种颜色(灰度),主要是因为R ,G ,B 的取值范围是0 ~ 255。

灰度化的处理方法主要有如下3种[6]:

(1)最大值法:使R ,G ,B 的值等于3个值中最大的一个,即

(3.11)

利用这种方法可以形成高亮度的灰度图像。

(2)平均值法:利用R ,G ,B 的值求出平均值,即

(3.12)

平均值法可以形成相对比较柔和的灰度图像。

(3)加权平均值法:依据重要性或其他指标给R ,G ,B 赋上不同的权值,并且使R ,G ,B 的值加权平均,即

3/)(b g r W W R W B G R ++=== (3.13)

其中W r ,W g ,W b 分别为R ,G ,B 的权值。当W r ,W g ,W b 取不相同的值时,加权平均值法

就会形成不同的灰度图像。绿色是人眼最敏感度的颜色,红色次之,对蓝色最低,因此使将得到比较合理的灰度图像。由理论和实验推导证明,当W r = 0.30,W g =0.59,W b =0.11时,即当

(3.14)

(3.15)

时,能得到最合适的灰度图像。

3.2背景差分法算法

背景差分法别名背景减法,背景差分法的原理是将当前的图像与背景图像进行差分来得到目标区域,这种方法能很好的识别和提取运动目标,是目前运动分割中最常用的一种方法。但是需要构建一幅背景图像,这幅背景图像必须不含要检测的目标或其他不需要检测目标,并且应该能不断的更新来分辨当前背景的变化。

背景差分法法是静止背景下运动目标识别和分割的另一种做法。如不考虑噪音n(x ,y ,t)的影响,视频帧图像I(x ,y ,t)可以看作是由背景图像b(x ,y ,t)和运动目标m(x ,y ,t)组成:

(,,)(,,)(,,)I x y t b x y t m x y t =+ (3.21)

由式(4-14)可得运动目标m(x ,y ,t):

(,,)(,,)(,,)m x y t I x y t b x y t =- (3.22)

而在实际中,受噪音的影响,式(4-15)不能得到真正的运动目标,而是由运动目标区域和噪音组成的差分图像d(x ,y ,t),即:

(,,)(,,)(,,)(,,)d x y t I x y t b x y t n x y t =-+ (3.23)

得到运动目标需要依据某一判断原则进一步处理,最常用的方法为阈值分割的方法:

(,,)(,,)(,,)0

(,,)I x y t d x y t T m x y t d x y t T ≥?=?

式中T 为一阈值

图3-2(1)为背景差分法的流程图:

图3-2(1)

背景差分法实现步骤: 通过这次毕业设计的摸索,可将背景差分法的实现步骤总结如下:

(1)进行图像的预处理:主要包括对图像进行灰度化以及滤波。

(2)背景建模:这是背景差法较为重要的第一步。目前大多的思路都是根据前N 帧图像的灰度值进行区间统计从而得到一个具有统计意义的初始背景。由于背景比较简单则选取图3-1(2)作为背景图:

图3-2(2)为背景图片

(3)前景提取:将图像与背景做差,即可求得背景差图,然后根据一定的方法对改图进行二值化,最终获得运动前景区域,即实现图像分割。

关于图像的二值化,目前主要的难点在于阈值的选取,随着运动物体在整个监控区域内的运动,所拍摄的图片具有不同的灰度特性,因此阈值的选取是一个研究热点,目前多采用的方法有最大类间方差法,一维交叉熵阈值法,二维交叉熵阈值法以及其他的自适应阈值选取方法等。由于本人对此研究不深,故选固定的阈值。

3.3背景差阈值分割法

运用阈值法原理进行分割,阈值法是比较简单的图像分割方法,是一种常常运用的并行区域的技术。阈值是用运在区分目标图片和背景图片的灰度门限。如果要检测的图像只有目标和背景两类,那么只需要选取一个阈值这种方法称为单阈值分割,这种方法是将图像中每个像素中的灰度值与阈值相对比,灰度值大于阈值的算一种,灰度值小于阈值的为另一种。如果图像中存在多个检测目标或无关目标,那么就选多个阈值将每个目标及背景区分开,这种方法称为多阈值分割阈值,由于本人只有一个目标则采用单阈值分割,图3-3(1)为分割前后的比对

sit walk

图3-3(1)

3.4通过长宽判断人体行为

行为分析最基本的两个问题:行为描述和行为识别。

由于人体具有一定的比例关系,例如,手臂在身体的上半部分,脚在身体的下半部分。可以想象,如果在某个区域内白点数(白色像素达标目标)比较多,则说明有肢体出现在该区域。如果事先能够定义好所有可能的姿态集合,并根据每一个姿态确定其区域组合,即可事先对姿态的判断。以左脚为例,若通过计算、和区的目标比例(即白点数与该区域

的比例)后发现中的目标比例最大,则可判定左脚有拾起动作,角度大概在20~40之间。为了更好地确定动作的角度,可以把区域划分得更细(该算法首先需要确定人体的标准位置,用红色矩形框标出,计算出矩形框的高H和宽L,根据高宽的比例来判断人体的姿态。

这种方法的缺点在于,在除法运算的角度是粗糙的,进行更详细的动作,如拾取小角度肢,四肢弯曲(如臀部)等不能分割,分辨不够精确。有极个别的行为长宽比会重合,行为识别结果如图3-1所示

图3-4(1)卧姿判断

图3-4(2)坐姿判断

图3-4(4)行走判断

图3-4(4)跳跃判断

图3-4(5)奔跑判断

3.4小结

本章是基于第1章识别出人脸之后进行姿态识别的着重介绍,首先运用背景差分法,排除背景对识别的干扰;然后进行人体目标的提取,再根据外接框的长宽比,以此判断出人体处于何种姿态。

结论

经过这次毕业设计,我摆脱了单纯的理论知识状态,锻炼了我的综合运用专业知识的实际设计,提高我查阅文献资料的水平,也由毕业论文的设计,这给我写的论文的能力得到提高。尽管毕业设计过程繁琐,内容复杂,但它让我收获更加丰富。让我对于理解和使用MATLAB程序设计得到了提高和加深。和老师沟通是也使自己的设计有新的要求和更深刻的了解。

在设计过程中,程序始终困扰着我,因为在这个领域只是刚刚入门,也可以说是只懂一些简单的指令,为了做出满意的毕设,经常求教与老师,老师也很耐心的解决了我的问题,使我的设计指导的问题得以解决。这让我意识到,不管我们必须学会与他人沟通。正是这样的设计让我积累了大量的实践经验,相信脑海里的知识,让我在今后的工作中表现出较高的弹性和学习,更多的理解和沟通能力。

论文从来不知道怎么写,这个毕业设计,这给了我很大的信心顺利完成时间表,让我对专业前景有信心同时还学习了专业知识。

参考文献

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谢辞

在本文即将结束之际,大学的生活即将结束,在这期间在导师韩霜的悉心指导下,我不仅学到了很多专业技术知识,而且懂得了很多人生道理,这将使我一生受用。首先,我要衷心地感谢我的导师韩霜。论文选题、研究思路以及论文的撰写等方面都汇集了印老师大量的心血。感谢老师们在大学期间对我思想方法的指导,使我专业知识的学习和实践能力都有了很大的提高。

衷心感谢所有在学习期间给予我帮助和支持的师长和朋友,谢谢他们在各方面的帮助,很高兴能和他们一起分享学习和生活的快乐。深深地感谢父母对我养育之恩和谆谆教诲,虽然现在不在身边,但是他们总是给我鼓励,教我战胜困难,他们的支持给了我战胜困难的勇气。最后,向所有关心,帮助,理解和爱护过我的老师,同学,家人表示深深地感谢!感谢我的家人还有我的室友同学以及所有帮助过我的其他老师和朋友们,正是因为你们对我的殷切期望和默默支持,我才能一心一意完成这篇论文,谢谢你们的支持、鼓励。

感谢我的父母,感谢他们这么多年来给我生活和学习上的关爱与支持,没有他们的鼓励与支持,我不可能顺利的完成学业。

附录1 部分关键源码及解释

在这部分,将结合具体的源代码具体说明系统的执行流程和逻辑。

%申明数据库的位置

input = 'dataset';

%申明前景检测输出图像的位置

output = 'forground';

output2 = 'result';

str1 = dir(input); %存储每个动作的文件夹

bk = imread('bk.png');%读入背景图片

bk = rgb2gray(bk);

% 彩色背景转灰度背景

threshold = 40; %背景差阈值

radio_jump = [];

radio_lie = [];

radio_run = [];

radio_sit = [];

radio_walk = [];

for x = 3:length(str1) %循环每个动作文件夹

x

str2 = dir([input '\' str1(x).name '\*.png']); %存储每个动作文件中的图片信息

mkdir_fun(output, str1(x).name); % 在前景输出文件夹中,为每个动作创建文件夹

mkdir_fun(output2, str1(x).name);

for y = 1:length(str2) % 循环每个图片

y

%读入图片

im = imread([input '\' str1(x).name '\' str2(y).name]);

im_gray = rgb2gray(im);%彩色图转灰度图

diff = abs(double(im_gray) - double(bk));

fg = diff>threshold; % 背景差阈值分割法,求前景

fg = medfilt2(fg); %中值滤波去噪点

bb = regionprops(fg,'BoundingBox');

area = regionprops(fg,'Area');

%寻找最大连通域的外接框的坐标

max_index = 1;

max_area = 0;

for z = 1:size(area,1)

if area(z).Area >= max_area;

max_area = area(z).Area;

max_index = z;

end

end

%[x y x_with y_with]

%计算外接框的长宽比

radio = bb(max_index).BoundingBox(3)bb(max_index).BoundingBox(4);

if x == 3

radio_jump = [radio_jump;radio];

end

if x == 4

radio_lie = [radio_lie;radio];

end

if x == 5

radio_run = [radio_run;radio];

end

if x == 6

radio_sit = [radio_sit;radio];

end

if x == 7

radio_walk = [radio_walk;radio];

end

imshow(im)

% 判断外接框内是否有肤色,如果有肤色,才是人,才进入行为判断

c = floor(bb(max_index).BoundingBox(1)) ; %x

r = floor(bb(max_index).BoundingBox(2)); %y

c_width = bb(max_index).BoundingBox(3); %x_with

r_width = bb(max_index).BoundingBox(4); % y_with

rectangle('Position', [c r c_width r_width])

sum_im = im(r:r+r_width,c:c+c_width,:); %外接框图像

skin = skin_fun(sum_im); %寻找是否有肤色

skin = medfilt2(skin);

bb_skin = regionprops(skin,'BoundingBox'); %如果有肤色,切割出连通域

min_index = 1;

min_,1)

if bb_skin(z).BoundingBox(2) <= min__(z).BoundingBox(2);

min_index = z;

end

end

c2 =

floor(bb(max_index).BoundingBox(1))+floor(bb_skin(min_index).BoundingBox(1)) ; %x

r2 =

floor(bb(max_index).BoundingBox(2))+floor(bb_skin(min_index).BoundingBox(2)); %y

c_width2 = bb_skin(min_index).BoundingBox(3); %x_with

r_width2 = bb_skin(min_index).BoundingBox(4); % y_with

if size(bb_skin,1) >=1 %如果找到肤色

rectangle('Position', [c r c_width r_width])

rectangle('Position', [c2 r2 c_width2 r_width2]) text(c2+c_width2+5,r+r_width2+5,'face') ;

%jump

if radio<= 0.5

text(c-5,r-5,'jump') ;

end

%lie

if radio>= 1

text(c-5,r-5,'lie') ;

end

%run

if radio >0.54 && radio<0.6

text(c-5,r-5,'run') ;

end

%sit

if radio >=0.6 && radio <1

text(c-5,r-5,'sit') ;

end

%walk

if radio<=0.54 && radio>0.5

text(c-5,r-5,'walk') ;

end

基于骨骼数据的人体行为识别

基于骨骼数据的人体行为识别 摘要 人体动作姿态识别是计算机视觉研究领域中最具挑战的研究方向,是当前的研究热点。对人体动作姿态进行自动识别将带来一种全新的交互方式,通过身体语言即人体的姿态和动作来传达用户的意思,如在机场、工厂等喧闹的环境下,采用手势、动作姿态识别等人机交互技术能够提供比语音识别更加准确的信息输入。总之,在智能监控、虚拟现实、感知用户接口以及基于内容的视频检索等领域,人体动作姿态的识别均具有广泛的应用前景。该文首先简单介绍了人体动作姿态序列的分割,然后对人体动作姿态识别的方法进行了分类介绍,并对一些典型的算法的研究进展情况及其优缺点进行了重点介绍。 关键词:人体动作姿态识别; 人工智能; 隐马尔可夫模型; 动态贝叶斯网络; 模板匹配前言 人体姿态识别是计算机视觉的一个重要研究方向,它最终目的是输出人的整体或者局部肢体的结构参数,如人体轮廓、头部的位置与朝向、人体关节点的位置或者部位类别。姿态识别的研究方法应该说,几乎涵盖了计算机视觉领域所有理论与技术,像模式识别、机器学习、人工智能、图像图形、统计学等。到目前为止,已经有众多识别方法被提出,并且也取得了许多重要的阶段性的研究成果,但是以往的方法都是基于普通光学图像,比如常见的RGB 图像,这类图像容易受光照、阴影等外界变化的影响,尤其在环境黑暗的情况下无法来识别人体姿态,并且由于人体关节自由度大,及人的体型、着装较大差异性,常导致姿态识别系统识别率低。尽管有研究者利用多个摄像机获取采集的图像来获取人体深度信息以克服以上问题[1],但是该类方法恢复的深度信息不是唯一的,而且计算量非常大,尤其是这种方法要求事先用人工对传感设备进行标定,而在选取场景中的标定物时,往往又会遇到实际环境操作困难的问题。 随着光电技术的快速发展,深度传感设备的成本逐渐降低,人们获取深图像的途径及方法也越来越多。该方向的研究也逐渐成为计算机视觉领域的研究趋势。具体原因包括:一方面,深度传感设备不仅操作简单,并且极大简化了普通摄像机的标定过程;另一方面,得到的深度图像由于直接包含了人体的深度信息,能够有效的克服普通光学图像遇到的上述问题。到目前为止,较有影响力的基于该类图像的人体姿态识别算法,应该是 Shotton 等人利用一种深度传感器 Kinect 来实时捕捉人体运动的算法,该算法虽然能够满足人们对识别系统实时性的要求,但其对硬件要求特别高,并且不适合低分辨率图像中的人体关节点提取,容易导致人体骨架扭曲。下文将具体陈述人体运动分析的主要用途和前人在不同时期对这些难题的处理办法。 主题 基于计算机视觉的人体运动分析不仅在智能监控、人机交互、虚拟现实和基于内容的视频检索等方面有着广泛的应用前景,更是成为了未来研究的前瞻性方向之一。Gavrila 总结了它的一些主要应用领域[2,3,4],下面据此对其典型应用做出进一步的介绍。 智能监控(Smart Surveillance) 所谓“智能监控”是指监控系统能够监视一定场景中人的活动,并对其行为行分析和识别,跟踪其中的可疑行为(例如在一些重要地点经常徘徊或者人流密集的场合下突发的人群拥挤等状况)从而采取相应的报警措施。智能监控系统应用最多的场合来自于那些对安全

人体健康检测器

东华理工学院长江学院毕业设计(论文) 题目:人体健康监测器 英文题目:Monitoring human health equipment 学生姓名:邵锦 班级:023122 指导教师:黄永忠 专业:机电系自动化

二零零二六年六月

摘要 随着现代人生活节奏的加快以及生活质量的提高,人们对自身健康状况越来越关注,人们希望能随时、简单、方便的对身体进行检查,因此,一些体积小的便携式或者家用的健康监测装置,比如:体温表、电子血压计等由于操作简单,受到人们的欢迎。但是,这些装置大多功能单一,如果需要随时对多种健康指标进行监测,必须随身携带多种监测装置,给使用者带来了麻烦。 本设计是一种随身携带的监测人体健康的仪器。包含了一个或多个传感器,模/数转换器将采集的信号转换为数字信号发送给中央处理单元:中央处理单元将数字信号转换为人体健康数据,通过显示器等外部设备显示给用户。它综合了一系列单一健康监测器的功能,可同时对人体的体温、血压和脉搏进行监测,让用户随时了解自己的身体状况 关键词。 A/D574转换器芯片、INA102集成仪表用放大器、8279芯片、8031芯片 Summary Along with modern people rhythm of life quickening as well as quality of life enhancement, the people more and more pay attention to own state of health, the people hoped can as necessary, simple, convenient carry on the inspection to the body, therefore, some volumes small portable or home use health monitor installment, for instance:Clinical、 thermometer, electronic sphygmomanometer and so on because operates simply, receives people's welcome. But, these installment mostly function is unitary, if needs as necessary to carry on the monitor to many kinds of healthy targets, must carry many kinds of monitor installment along with, has brought the trouble to the user. This design is the monitor human body health instrument which one kind carries along with. Has contained or many sensors, the mold/The number switch will gather the signal will transform into the digital signal transmission for the central processing element: The central processing element transforms the digital signal into the human body healthy data, through the monitor and so on the external instrumentation demonstrated gives the user.It synthesized a series of sole healthy monitor function, may simultaneously to the human body temperature, the blood pressure and the pulse carries on the monitor, lets the

(最新版)人体行为检测和识别毕业设计

本科生毕业设计(论文) 题目:人体行为检测与识别 姓名: 学号: 系别: 专业: 年级: 指导教师: 2015 年 4 月20日 独创性声明 本毕业设计(论文)是我个人在导师指导下完成的。文中引用他人研究成果的部分已在标注中说明;其他同志对本设计(论文)的启发和贡献均已在谢辞中体现;其它内容及成果为本人独立完成。特此声明。 论文作者签名:日期: 关于论文使用授权的说明 本人完全了解华侨大学厦门工学院有关保留、使用学位论文的规定,即:学院有权保留送交论文的印刷本、复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅;学院可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名:指导教师签名:日期:

人体行为检测与识别 摘要 人体行为检测与识别是当前研究的重点,具有很高的研究价值和广阔的应用前景。主要应用在型人机交互、运动分析、智能监控和虚拟现实也称灵境技术(VR)领域,对于研究人体检测和识别有着重要的意义。因为人的运动的复杂性和对外部环境的多变性,使得人们行为识别和检测具有一些挑战。对人类行为和检测的研究目前处于初级阶段,有待进一步研究和开发。 本文基于matlab人体行为识别和检测的研究,本文主要研究的是从图像中判断出目标处于何种行为,例如常见的走、坐、躺、跑、跳等行为的识别。从现有的很多主流研究成果来看,最常见的行为识别系统结构包括几个模块:目标检测、目标跟踪、行为识别。本文首先对图像进行判断是否有人体目标,识别出人体后对图像进行灰度化,在对灰度图像用背景差法与背景图像比对,最后,比对提取出的人体来判断人体处于何种行为。 关键词:matlab,肤色识别,行为检测

智能体温人体检测系统解决方案

基于工控机智能体温人体检测系统解决方案 应用背景 随着全国各地防疫措施的迅速落实到位,企业复工、学校开学、园区景区开放,伴随着人员流动增大的状况,单一的测温系统很难满足城市、车站、社区、企业在控制人员出入等方面的需求。人员流动性大、聚集性高、疫情防控不得有任何放松,疫情防控测温是重重之重,对于人员密集的进出口采用手持设备检测效率低,容易交叉传播的问题亟待解决。 方案设计 人脸识别、体温检测、门禁一体机解决方案——具备实时精准测体温、佩戴口罩识别、预警和追踪高危人群等功能,可在园区、办公室、商场、地铁站、机场等人群密集的公共场所快速部署,以无接触的方式,随时掌控高危人群动态,用科技化的手段助力疫情防控。 总体架构 由人体测温设备、监测专网和疫情防控平台组成。 人体测温设备:采集人体温度、视频和抓拍图像 监测专网:采用专线构建疫情监测专网,确保疫情数据高速、可靠、安全传输。 疫情防控平台:提供视频监控、体温监测、口罩识别、人脸识别、疫情预警和趋势分析等功能,提供现场实时告警以及向管理人员推送预警信息以便疫情及时处理,同时提供接口,可向疫情监管平台上报疫情数据。

主要功能 视频监控:接入前端红外摄像头可见光视频,实现实时视频查看、历史视频回看及抓拍图片浏览等功能(图) 精准测温、多点筛查:精准的单点&多点高温智能追踪报警,快速找出比个追踪发热人群,自动报警,集红外与可见光于一体,监控效果极佳。 口罩监测:基于神经网络构建口罩穿戴检测算法,利用红外热成像摄机采集现场人员视频图像,通过深度学习算法检测口罩穿戴情况,系统将实时发出警告信息,同步推送告警消息给监督/安保人员进行处理。 人脸识别:针对未穿戴口罩人员面部画像,利用疫情防控平台进行人脸识别,锁定人员信息,进行精准管控。 疫情预警:利用疫情防控平台的疫情预警功能,将监测现场体温异常、未穿戴口罩的情况实时推送到现场、远端的监控中心和监管人员手机客户端,以便疫情的及时发现和处置。 趋势分析:构建面向疫情一张图应用,对疫情情况进行数据统计分析,多维度、多层次呈现办公场所和社区防疫画像,辅助防疫决策。

如何对自己的身体健康状态进行检测

如何对自己的身体健康状态进行检测(一) (一)元气状态之半月痕 1、何为元气: 通俗讲就是指人的精神、精气。睡眠好、吃好消化好,思维敏捷,不咳不喘,呼吸顺畅,心不慌,气色红润声音洪亮。中医认为元气是人体最根本、最重要的气,是人体生命的源动力,元气充足则健康,元气受损则生病,元气耗尽则死亡。也就是说元气充足免疫力就强,从而战胜疾病;元气不足或虚弱,就不能产生足够的抗体或免疫力战胜疾病,因而造成死亡。 元气的特点:元气就好像石油一样,不可再生,消耗起来很容易,补却很难。 2、元气检测方法: 手指甲可以直接反映出身体内在的情况,元气的充足与否就可以从手指甲的半月痕上检测出来。伸出双手,看到指甲下半部分有一个白色的半月形,这个白色的月牙叫做半月痕,称之为“元气环”,代表着人体的精气。元气充足则在双手指甲上呈现八个以上的半月痕,每个半月痕应该占指甲的1/5,奶白色,越白越好;半月痕越少表示元气虚弱,容易手脚冰凉。 半月痕的数量八个为最好,过多则容易患“三高”,营养过剩;少则体寒,元气不足。半月痕的减少是从小指开始,依次向大拇指过渡。如果是先天没有,不作为诊断的依据,反之先天有后天没有了,说明元气消耗。人体元气的表现应该是一种平和的状态,少则不足,过犹不及。 3、元气补养方法: 元气是父母先天给予的,乃不可再生资源,极其珍贵。补养元气的前提是减少元气的消耗,然后再通过穴位按摩的方式尽量进行保养。大多数人往往缺乏养生的意识,在繁忙工作学习中导致了一些不良生活习惯。改善生活起居,调理内在身体平衡。五脏皆有元气,过度使用就会伤元气,用完再补,就不如减少消耗对身体有益。 元气是父母先天给予的,乃不可再生资源,极其珍贵。补养元气的前提是减少元气的消耗,然后再通过穴位按摩的方式尽量进行保养。多数人往往缺乏养生的意识,在繁忙工作学习中养成了一些不良生活习惯。改善生活起居,调理内在身体平衡,是最主要的元气保养方式。五脏皆有元气,过度使用就会伤元气,用完再补,就不如减少消耗对身体有益。 补养元气的方法有: 1)减少元气消耗: a.保证睡眠充足,子时前入睡(11点前入睡)。次日1时处于熟睡状态最能帮助肝脏恢复元气。 b.不吃辛辣刺激的食物。如麻辣香锅、水煮鱼这些口感刺激的食物。还有含有咖啡因的饮料,也会消耗元气。

人体红外感应检测系统

《单片机系统课程设计》说明书设计课题:人体红外感应检测系统 专业班级:自动化101、102班 学生姓名: 学生学号:、 指导教师: 时间:2013年12月15日 成绩: 目录

一、设计目的 (3) 二、设计要求 (3) 2.1、系统总体设计 (3) 三、方案设计与论证 (4) 3.1、整个系统的原理 (4) 3.2、传感器模块 (5) 四、硬件设计及电路图 (6) 4.1、设计原理 (6) 4.2、电路图 (6) 五、软件设计 (10) 六、元器件清单 (11) 七、硬件制作与调试 (11) 八、结论与心得 (12) 九、参考文献 (13) 人体红外感应检测系统

课程设计说明书 一、设计目的 1、利用单片机实现HC-SR501人体红外感应模块功能。所设计人体红外感应检测系统能够检测人是否存在,当感应到人体时进行声光报警和指示。 2、通过本次课程设计加深对单片机课程的全面认识和掌握,对单片机课程的应用进一步的了解。 3、锻炼通过自学与自己探索的方式解决问题的能力。 4、通过此次课程设计将单片机软硬件结合起来对程序进行编辑,校验,锻炼实践能力和理论联系实际的能力。 5、锻炼团队分工合作与协调能力。 二、设计要求 2.1、系统总体设计 单片机以其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理,众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统,在工业测控、通信系统和家用电器控制领域中得到了广泛的应用,提高了生产效率,也提高了各种电器的性能,给人们的生活和工作带来了很大的便利。 迄今为止,单片机系统和模块主要用于工业控制、科学研究和教学实验等领域,实现各类系统在线信号采集和监控功能。 本设计是以AT89C51单片机作为控制核心,与人体红外传感器模块相结合的的监控报警系统。是对人体红外感应模块应用的一个极好例子,具有硬件电路简单、软件功能完善、控制系统可靠等特点。 (1)所设计人体红外感应检测系统能够检测人体是否存在,当感应到人体时进行声光报警和指示。 (2)完成软件程序编写 (3)完成电路设计及调试 (4)完成课程设计说明书 根据本设计需实现的功能,考虑到硬件电路的复杂性、性价比和软件实现的难易程度等情况。控制器由传感器模块、控制功能模块组成。传感器模块由人体 3

人体行为识别技术

人体行为识别技术 在计算机视觉领域中,人体运动行为识别是一个被广泛关注的热点问题,在智能监控、机器人、人机交互、虚拟现实,智能家居,智能安防,运动员辅助训练等方面有巨大应用价值。行为识别问题一般遵从如下基本过程:数据图像预处理,运动人体检测、运动特征提取、特征训练与分类、行为识别。着重从这几方面逐一回顾了近年来人体行为识别的发展现状和常有方法。并对当前该研究方向上待解决的问题和未来趋势做了分析。行为理解可以简单地认为是时变数据的分类问题,即将测试序列与预先标定的代表典型行为的参考序列进行匹配。通过对大量行为理解研究文献的整理发现:人行为理解研究一般遵从特征提取与运动表征、行为识别、高层行为与场景理解等几个基本过程。 特征提取与运动表征是在对目标检测、分类和跟踪等底层和中层处理的基础上,从目标的运动信息中提取目标图像特征并用来表征目标运动状态;行为识别则是将输入序列中提取的运动特征与参考序列进行匹配,判断当前的动作处于哪种行为模型;高层行为与场景理解是结合行为发生的场景信息和相关领域知识,识别复杂行为,实现对事件和场景的理解。【2】 1、行为识别的应用 从应用领域的分类来讲,可以将人体运动分析的应用分成如下几个领域: ①智能监控 这里所指的“智能”包含两个方面的含义。一种“智能”是指系统能够在一定的场景中检测是否有人的出现(如通过检测人脸的方法)防止只是简单的通过 运动目标检测所造成的错误报警(例如因为动物活动或者刮风摇动树枝等等而造

成误报)。另外一种“智能”是指系统能够监视一定场所中人的活动,并对其行为进行分析和识别,跟踪可疑行为(如经常在重要地点徘徊等等行为)从而采取相应的报警措施。通常把报警系统设置于银行、机场、车站、码头、超市、办公大楼、住宅小区等地,以实现对这些场所的智能监控。 ②虚拟现实 跟踪现实世界人的姿态,从而创建一个虚拟的仿真场景,实现人与这个虚拟世界的交互。该领域的具体应用涉及视频游戏、虚拟摄影棚、计算机动画等方面。 ③高级用户接口 指可以通过对用户手势的识别来代替传统的鼠标和键盘输入,从而实现人与计算机之间的智能交互。此外,通过对手势语言的理解,还可以进行聋人与计算机之间的手语交流。 ④运动分析 人体运动分析可以运用于基于容的视频检索领域。例如可以检索在运动会上单杠比赛中运动员的杠上动作。这样可以节省用户大量的查询视频资料的时间和精力。另外一种应用是用于各种体育项目中,提取运动员的各项技术参数(如关节位置、角度和角速度,等等),通过分析这些信息,可以为运动员的训练提供指导和建议,有助于提高运动员的训练水平。此外,还可以用于体育舞蹈动作的分析,以及临床矫形术的研究等领域。 ⑤基于模型的视频编码 通过提取一定的静态场景中人物的形态特征参数和3D姿态参数,以较低的数据量对视频数据流加以描述,实现视频数据的压缩和低比特率传送。可以用于在因特网上展开远程视频会议以及VOD(Video-On-Demand)视频点播。

人体脉搏信号检测系统设计

第1章绪论 1.1 研究背景和意义 随着社会和科学技术的不断进步,人们对生命现象的认识也越来越深入,生物医学信号的检查是对人体健康状况评估的手段。在医院里,通过检查必要的生物医学数据,医生可以对病人健康程度做一个评估,并且根据数据诊断出病患所得的疾病以及康复状况。同时,医药保健类产品早已经不是医院的专利,以家庭为单位,几乎每个家庭都配备了必要的医疗保健类用品[1-3]。在适宜的医疗设备条件下,病人可以不依靠医生的辅助,自己采集医学生理数据,通过医学根据对此参数分析,评估健康水平或者诊断自身是否有疾病。现代的医疗仪器给人民生活带来了便捷,在智能化、便携式、可靠性、安全性等方面都有了很大的提高。仪器在实现功能的同时都有不同的特点,有的仪器便于携带,有的仪器操作简单。当然,结合众多优点的仪器无疑受到消费者的青睐。以医院为单位,因为测量出来的数据可以直接提供给医生作为诊断或评估病人身体状况的参考,所以这类医疗仪器性能高、功能强大、测量数据准确。而对于以家庭或个人来说,在保证功能的同时,方便测量生理数据、便于携带、价格低廉、智能化这些特点是此类医疗仪器发展的趋势。 作为诸多生理信号的一种,脉象信号蕴含着丰富的信息,从脉搏波中提取人体的生理病理信息作为临床诊断和治疗的依据,历来都受到中外医学界的重视。脉搏波所呈现出的形态(波形)、强度(波幅)、速率(波速)和节律(周期)等方面的综合信息,在很大程度上反映出人体心血管系统中许多 生理病理的血流特征[4]。许多中医文献分析脉象的形成和西医分析虽然表、述各有不同,但是有相同的科学原理。 人体循环系统由心脏、血管、血液所组成,负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉,随即传递到全身动脉。当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张,在体表较浅处动脉即可感受到此扩张,即所谓的脉搏[1]。 正常人的脉搏和心跳是一致的。脉搏的频率受年龄和性别的影响,婴儿每分钟

人体健康监测与评估平台的研发

人体健康监测与评估平台的研发 随着生活节奏加快和生活压力增加,人们面临着各种疾病高发的威胁,越来越多人饱受着各种疾病的折磨。因此,针对人们的日常健康状况进行监测和评估显得尤为重要。当人们的健康状况正在发生由好到坏的转变时,若能通过日常人体基本生理参数进行监测和评估,及时的向人们进行早期预警,将有效的防止健康状况的继续恶化。 传统的监测方法操作繁复,难以实现提前预警,并且实施起来有一定的困难。目前,随着智能手机的普及,以及手机数据处理能力不断提高和图像处理技术快速发展,使得人体一些基本生理参数的测量以及健康状态的监测可在一部手机上得以实现。基于此,本文拟开发一套既能测量人体生理参数也能实现健康评估的软件系统,以实现人体健康状态的早期预警,并具有低成本、方便、快捷等特点。 首先,本文介绍了光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy,PPG)技术的发展状况以及目前以PPG技术为基础的生理参数测量产品的存在状况。经过综合分析,阐述了本文的可行性以及创新性。并介绍了本文的研究内容以及结构安排。 其次,对人体健康监测平台的需求进行综合分析和总体框架设计。该系统的总体框架设计主要包括3部分内容:手机客户端实现脉搏信号和人体生理特征参数的获取;服务器的搭建;基于隐马尔科夫模型(Hidden Maikov Model,HMM)的健康评估模型的建立。此外,还分析了系统需要实现的功能以及搭建整个平台所用到的相关技术。 然后,基于PPG原理,通过手机指尖视频获取脉搏信号,并对所得信号进行了去噪处理。经过去噪后,根据相应的算法,从信号中提取出心率、呼吸率、平均压

和血氧饱和度等4种人体基本生理参数。接着,基于HMM基本原理,建立人体健康监测的评估模型,并对所建模型的准确性和合理性进行验证。 在模型建立过程中,首先基于采集信号提取38个时频域和小波包能量特征,并将这38个工程信号特征与对应的生理特征参数进行融合,得到一个高维矩阵。其次,利用Isomap降维算法对所得高维矩阵向低维空间映射,进行降维,避免高维矩阵因非线性,信息冗余以及互耦等特点导致的维度灾难和过拟合等问题。最后,采用所建模型对8组临床监测数据进行结果评估,并与临床健康状况进行对比分析,验证所建立模型的合理性和准确性。 继而,本文开展了人体健康监测的评估系统的软件设计与实现,并对该系统进行了测试分析与验证。主要进行以下3部分工作:(1)Android客户端各个模块的设计与实现,其中包括登录模块、UI模块、脉搏波获取模块、信号预处理模块、生理特征提取模块以及客户端和服务器的通信模块;(2)服务器端平台的搭建,其中包括服务器的框架设计以及服务器对数据库操作表的设计;(3)采用所构建的人体健康监测平台获取的数据进行人体健康状况分析,并将本系统测量的生理数据与医疗器械测量结果进行对比,验证平台监测和评估的准确性和合理性。最后,本文成功搭建人体健康监测平台,可实现人体常规生理特征的测量和健康状况评估。 同时,针对不足之处提出了改进以及对未来的研究方向进行了展望。

人体识别智能监控系统

人体识别智能监控系统 上传时间: 2003-12-12 20:53:06 作者:吴瑜 浅析人脸识别技术 摘要:在我们的项目人体识别智能监控系统中,虽然预期目标只需实现人体的检测的定位。但是,最终目的是要根据所定位的人体进行人脸识别。这样不但增强了系统的抗干扰性,提高了正确预警率,还增强了系统的实用性。本文总结了近年来的人脸识别技术的发展情况,分析其实现途径和技术难点。 关键词:人脸识别,定位,检测 人脸识别就是对于输入的人脸图像或者视频,首先判断其中是否存在人脸,如果存在人脸,则进一步的给出每个人脸的位置、大小和各个主要面部器官的位置信息,并依据这些信息,进一步提取每个人脸中所蕴含的身份特征,并将其与已知人脸库中的人脸进行对比,从而识别每个人脸的身份。人脸识别的过程可以分为以下三个部分: 1、人脸检测:判断输入图像中是否存在人脸,如果有,给出每个人脸的位置,大小; 2、面部特征定位:对找到的每个人脸,检测其主要器官的位置和形状等信息; 3、人脸比对:根据面部特征定位的结果,与库中人脸对比,判断该人脸的身份信息; 从应用的角度,人脸识别包括两大类: 1、人脸身份识别:即根据人脸图像识别出人物的身份,解决是谁的问题; 2、人脸身份确认/验证:判断图像中的人脸是否是指定的人,即解决是不是某人的问题; 人脸识别技术具有广泛的应用前景,在国家安全、军事安全和公共安全领域,智能门禁、智能视频监控、公安布控、海关身份验证、司机驾照验证等是典型的应用;在民事和经济领域,各类银行卡、金融卡、信用卡、储蓄卡的持卡人的身份验证,社会保险人的身份验证等具有重要的应用价值;在家庭娱乐等领域,人脸识别也具有一些有趣有益的应用,比如能够识别主人身份的智能玩具、家政机器人,具有真实面像的虚拟游戏玩家等等。 下面我就对以上技术作详细的介绍。 1、人脸检测与跟踪技术 显然,要识别图像中出现的人脸,首要的一点就是要找到人脸。人脸检测与跟踪研究的就是如何从静态图片或者视频序列中找出人脸,如果存在人脸,则输出人脸的数目、每个人脸的位置及其大小。人脸跟踪就是要在检测到人脸的基础上,在后续的人脸图像中继续捕获人脸的位置及其大小等性质。人脸检测是人脸身份识别的前期工作。同时,人脸检测作为完整的单独功能模块,在智能视频监控、视频检索和视频内容组织等方面有直接的应用。 一种可实现的在复杂背景下的人脸检测与跟踪系统,可采用模板匹配、特征子脸、彩色信息等人脸检测技术,能够检测平面内旋转的人脸,并可以跟踪任意姿态的运动的人脸。该技术简述如下:它是一个两级结构的算法,对于扫描窗口,首先和人脸模板进行匹配,如果匹配,那么将其投影到人脸子空间,由特征子脸技术判断是否为人脸。模板匹配的方法是:按照人脸特征,将人脸图像划分成14个不同区域,用每个区域的灰度统计值表示该区域,用整个样本的灰度平均值归一化,从而得到用特征向量表示的人脸模板。通过非监督学习的方法对训练样本聚类,得到参考模板族。将测试图像的模板与参考模板在某种距离测度下匹配,通过阈值判断匹配程度。特征子脸技术的基本思想是:从统计的观点,寻找人

基于MATLAB的人体姿态的检测课程设计

基于视频的人体姿态检测 一、设计目的和要求 1.根据已知要求分析视频监控中行人站立和躺卧姿态检测的处理流程,确定视频监中行人的检测设计的方法,画出流程图,编写实现程序,并进行调试,录制实验视频,验证检测方法的有效性,完成系统软件设计。 2.基本教学要求:每人一台计算机,计算安装matlab、visio等软件。 二、设计原理 2.1图像分割中运动的运用(运动目标检测) 首先利用统计的方法得到背景模型,并实时地对背景模型进行更新以适应光线变化和场景本身的变化,用形态学方法和检测连通域面积进行后处理,消除噪声和背景扰动带来的影响,在HSV色度空间下检测阴影,得到准确的运动目标。 噪声的影响,会使检测结果中出现一些本身背景的区域像素点被检测成运动区域,也可能是运动目标内的部分区域被漏检。另外,背景的扰动,如树枝、树叶的轻微摇动,会使这部分也被误判断为运动目标,为了消除这些影响,首先对上一步的检测结果用形态学的方法进行处理,在找出经过形态学处理的后的连通域,计算每个连通域中的面积,对于面积小于一定值的区域,将其抛弃,不看做是前景运动目标。 2.2 bwlabel函数 用法:L = bwlabel(BW,n) [L,num] = bwlabel(BW,n),这里num返回的就是BW中连通区域的个数。 返回一个和BW大小相同的L矩阵,包含了标记了BW中每个连通区域的类别标签,这些标签的值为1、2、num(连通区域的个数)。n的值为4或8,表示是按4连通寻找区域,还是8连通寻找,默认为8。 四连通或八连通是图像处理里的基本感念:8连通,是说一个像素,如果和其他像素在上、下、左、右、左上角、左下角、右上角或右下角连接着,则认为他们是联通的;4连通是指,如果像素的位置在其他像素相邻的上、下、左或右,则认为他们是连接着的,连通的,在左上角、左下角、右上角或右下角连接,则不认为他们连通。 2.3 regionprops统计被标记的区域的面积分布,显示区域总数

人体行为识别技术讲解学习

人体行为识别技术

人体行为识别技术 在计算机视觉领域中,人体运动行为识别是一个被广泛关注的热点问题,在智能监控、机器人、人机交互、虚拟现实,智能家居,智能安防,运动员辅助训练等方面有巨大应用价值。行为识别问题一般遵从如下基本过程:数据图像预处理,运动人体检测、运动特征提取、特征训练与分类、行为识别。着重从这几方面逐一回顾了近年来人体行为识别的发展现状和常有方法。并对当前该研究方向上待解决的问题和未来趋势做了分析。行为理解可以简单地认为是时变数据的分类问题,即将测试序列与预先标定的代表典型行为的参考序列进行匹配。通过对大量行为理解研究文献的整理发现:人行为理解研究一般遵从特征提取与运动表征、行为识别、高层行为与场景理解等几个基本过程。 特征提取与运动表征是在对目标检测、分类和跟踪等底层和中层处理的基础上,从目标的运动信息中提取目标图像特征并用来表征目标运动状态;行为识别则是将输入序列中提取的运动特征与参考序列进行匹配,判断当前的动作处于哪种行为模型;高层行为与场景理解是结合行为发生的场景信息和相关领域知识,识别复杂行为,实现对事件和场景的理解。【2】 1、行为识别的应用 从应用领域的分类来讲,可以将人体运动分析的应用分成如下几个领域: ①智能监控 这里所指的“智能”包含两个方面的含义。一种“智能”是指系统能够在一定的场景中检测是否有人的出现(如通过检测人脸的方法)防止只是简单的通过运动目标检测所造成的错误报警(例如因为动物活动或者刮风摇动树枝等等而造成误报)。另外一种“智能”是指系统能够监视一定场所中人的活动,并对其行为进行分析和识别,跟踪可疑行为(如经常在重要地点徘徊等等行为)从而采取相应的报警措施。通常把报警系统设置于银行、机场、车站、码头、超市、办公大楼、住宅小区等地,以实现对这些场所的智能监控。 ②虚拟现实 跟踪现实世界人的姿态,从而创建一个虚拟的仿真场景,实现人与这个虚拟世界的交互。该领域的具体应用涉及视频游戏、虚拟摄影棚、计算机动画等方面。 ③高级用户接口 指可以通过对用户手势的识别来代替传统的鼠标和键盘输入,从而实现人与计算机之间的智能交互。此外,通过对手势语言的理解,还可以进行聋人与计算机之间的手语交流。 ④运动分析 人体运动分析可以运用于基于内容的视频检索领域。例如可以检索在运动会上单杠比赛中运动员的杠上动作。这样可以节省用户大量的查询视频资料的

身体健康指标测试表

身体健康指标测试表 健康,是一笔世界上很多人都以为自己已经拥有的财富。但是,不知道从什么时候起,“亚健康”这个词越来越多地出现在人们的眼前和耳边。直到这个时候,人们才知道,许多人也许没有看上去那么健康。是的,也许各种疲劳和损伤正在损害我们的身体,也许某种不容易发觉的疾病正潜伏在我们体内的某个器官中。如果粗心大意,很难保证我们的身体哪一天不会被负荷所压垮。 人最宝贵的是健康,但人最轻视的也是健康,中国人尤其如此。很多人都觉得自己是健康的,没有担心的必要。那么,你的身体现在的健康指标是怎样的呢?是良好还是及格,或者很差?我们可以通过下面的表格做一个健康指数测验: 身体健康指标测试表日常生活中的症状和习惯是(√)否(×)01平常手指、脚趾容易冰冷□□02每天喜欢赖床或起不来□□03经常感冒□□04对某些东西有过敏症状□□05晚上经常失眠,睡眠情况不好□□06有抽烟喝酒或嚼槟榔的习惯□□07正在服用药物或吃补品□□08平时只吃素食 □□09喜欢吃冷饮□□续表日常生活中的症状和习惯是(√)否(×)10眼睛常感到疲劳□□11爱吃有刺激性味道的食物□□12体表有黑斑或雀斑□□13容易晕车或晕船□□14筋骨经常酸痛□□15有抽筋现象□□16排便较不顺畅□□17时常干咳□□18常感觉有生理疼痛□□19 健忘,记忆力差□□20容易紧张,感到工作压力大□□21头发枯黄,易分叉,易断裂,有头皮屑□□22牙龈常常流血,有蛀牙□□23指甲有白斑、条纹,易断□□24经常流鼻血,容易淤血□□25经常感到头痛□□26喜欢吃肉类□□27有贫血现象,易晕眩,体力差□□28爱吃油炸食品□□29不常吃青菜□□30每天吃水果的次数少于两次□□31不经常喝牛奶□□32不爱吃胡萝卜□□33平常喜欢吃快餐或零食□□34经常在饭店用餐□□35长时间在开空调的办公室工作□□36夜间视觉较差,怕光□□37受伤后伤口不易愈合□□续表日常生活中的症状和习惯是(√)否(×)38爱吃甜食□□39口干舌燥,嘴唇干裂□□40经常胃痛或胃酸过多□□41是正在怀孕的女士或正在哺乳期的女士□□42每天睡眠少于6小时□□43经常值夜班或熬夜□□44每天运动量少于半小时□□45有痤疮(粉刺)□□上面的45个问题,列举了人们在日常生活中很可能出现的症状或者习惯。如果你并没有这些症状或习惯,答案全部为“否”,那么你的身体健康指标是良好的。如果有哪些问题出现在你身上,那就说明你的身体里的某些营养缺失,你可以对应下面的解释中提供的数据进行计算,如果某种营养物质的缺乏程度在50以下,为轻度缺乏,如果全部营养物质的缺乏程度都在50以下,那么,你的身体健康指标是及格的;如果单项数字之和超过50,则为中度缺乏,如果超过100,就是严重缺乏。无论是中度缺乏还是严重缺乏,都说明身体健康指数不合格,身体的健康很危险。统计结果营养素指标评估结果蛋白质维生素A+锌维生素B族维生素C维生素E卵磷脂纤维质钙+镁氨基酸+微量元素对照下面的解释,将每项营养素数据之和填入这个表格,即可看出一个人的健康状况。01:是。蛋白质缺乏11;维生素A+锌缺乏16;维生素B族缺乏9;维生素C缺乏11。02:是。蛋白质缺乏11;维生素E缺乏20;卵磷脂缺乏20。03:是。蛋白质缺乏11;维生素A+锌缺乏16;维生素B族缺乏9;维生素C缺乏11;维生素E缺乏20。

人体行为识别技术

在计算机视觉领域中,人体运动行为识别是一个被广泛关注的热点问题,在智能监控、机器人、人机交互、虚拟现实,智能家居,智能安防,运动员辅助训练等方面有巨大应用价值。行为识别问题一般遵从如下基本过程:数据图像预处理,运动人体检测、运动特征提取、特征训练与分类、行为识别。着重从这几方面逐一回顾了近年来人体行为识别的发展现状和常有方法。并对当前该研究方向上待解决的问题和未来趋势做了分析。行为理解可以简单地认为是时变数据的分类问题,即将测试序列与预先标定的代表典型行为的参考序列进行匹配。通过对大量行为理解研究文献的整理发现:人行为理解研究一般遵从特征提取与运动表征、行为识别、高层行为与场景理解等几个基本过程。 特征提取与运动表征是在对目标检测、分类和跟踪等底层和中层处理的基础上,从目标的运动信息中提取目标图像特征并用来表征目标运动状态;行为识别则是将输入序列中提取的运动特征与参考序列进行匹配,判断当前的动作处于哪种行为模型;高层行为与场景理解是结合行为发生的场景信息和相关领域知识,识别复杂行为,实现对事件和场景的理解。【2】 1、行为识别的应用 从应用领域的分类来讲,可以将人体运动分析的应用分成如下几个领域: ①智能监控 这里所指的“智能”包含两个方面的含义。一种“智能”是指系统能够在一定的场景中检测是否有人的出现(如通过检测人脸的方法)防止只是简单的通过运动目标检测所造成的错误报警(例如因为动物活动或者刮风摇动树枝等等而造成误报)。另外一种“智能”是指系统能够监视一定场所中人的活动,并对其行为进行分析和识别,跟踪可疑行为(如经常在重要地点徘徊等等行为)从而采取相应的报警措施。通常把报警系统设置于银行、机场、车站、码头、超市、办公大楼、住宅小区等地,以实现对这些场所的智能监控。 ②虚拟现实 跟踪现实世界人的姿态,从而创建一个虚拟的仿真场景,实现人与这个虚拟世界的交互。该领域的具体应用涉及视频游戏、虚拟摄影棚、计算机动画等方面。 ③高级用户接口 指可以通过对用户手势的识别来代替传统的鼠标和键盘输入,从而实现人与计算机之间的智能交互。此外,通过对手势语言的理解,还可以进行聋人与计算机之间的手语交流。 ④运动分析 人体运动分析可以运用于基于内容的视频检索领域。例如可以检索在运动会上单杠比赛中运动员的杠上动作。这样可以节省用户大量的查询视频资料的时间和精力。另外一种应用是用于各种体育项目中,提取运动员的各项技术参数(如关节位置、角度和角速度,等等),通过分析这些信息,可以为运动员的训练提

人体健康监测器的设计

目录 第1章课题分析 (1) 1.1 课题来源 (1) 1.2 功能分析 (1) 1.3 方案分析 (2) 第2章方案论证 (3) 2.1 人体健康监测器的设计基本方案 (3) 2.2 各部分电路模块基本设计原理 (3) 2.2.1 单片机主控模块 (3) 2.2.2 体温测量模块 (4) 2.2.3 心率测量模块 (4) 2.2.4 显示模块 (5) 2.2.5 超限报警模块 (6) 第3章硬件设计 (7) 3.1 主控芯片、传感器简介及其工作原理 (7) 3.1.1 AT89C51单片机的介绍 (7) 3.1.2 DS18B20简介及其工作原理 (9) 3.1.3 MPX2100压阻式传感器简介及其工作原理 (12) 3.2 硬件电路设计 (12) 3.2.1时钟电路的设计 (13) 3.2.2 复位电路的设计 (13) 3.2.3 体温测量电路设计以及误差分析 (14) 3.2.2 心率测量电路设计以及误差分析 (15) -V-

3.2.4 显示电路设计 (16) 3.2.5报警电路设计 (17) 第4章软件设计 (18) 4.1 主程序流程图 (18) 4.2 子程序流程图 (20) 4.2.1 体温测量程序流程图 (20) 4.2.2 心率测量子程序流程图 (21) 4.2.3 报警程序流程图 (21) 4.2.4 显示子程序流程图 (22) 第5章系统调试过程与分析 (24) 5.1 软件调试 (24) 5.2 Proteus仿真 (25) 5.3 系统仿真调试 (25) 5.4 功能实现 (25) 5.5 硬件调试 (28) 5.5.1 静态调试 (28) 5.5.2 动态调试 (29) 5.5 遇到的问题及解决方案 (29) 第6章社会经济效益分析 (31) 第7章总结 (32) 致谢 (34) 参考资料 (35) 附录Ⅰ电路原理图 (37) 附录Ⅱ程序清单 (38) -VI-

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