步态识别具有对图像分辨率要求低、可远距离识别、无需受试者合作、难以隐藏或伪装等优势,在安防监控和调查取证等领域有着广阔的应用前景。然而在实际应用中,步态识别的性能常受到视角、着装、携物和遮挡等协变量的影响,其中视角变化...步态识别具有对图像分辨率要求低、可远距离识别、无需受试者合作、难以隐藏或伪装等优势,在安防监控和调查取证等领域有着广阔的应用前景。然而在实际应用中,步态识别的性能常受到视角、着装、携物和遮挡等协变量的影响,其中视角变化最为普遍,并且会使行人的外观发生显著改变。因此,提高步态识别对视角的鲁棒性一直是该领域的研究热点。为了全面认识现有的跨视角步态识别方法,本文对相关研究工作进行了梳理和综述。首先,从基本概念、数据采集方式和发展历程等角度简要介绍了该领域的研究背景,在此基础上,整理并分析了基于视频的主流跨视角步态数据库;然后,从基于3维步态信息的识别方法、基于视角转换模型的识别方法、基于视角不变特征的识别方法和基于深度学习的识别方法4个方面详细介绍了跨视角步态识别方法。最后,在CASIA-B(CASIA gait database,dataset B)、OU-ISIR LP(OU-ISIR gait database,large population dataset)和OU-MVLP(OU-ISIR gait database,multi-view large population dataset)3个数据库上对该领域代表性方法的性能进行了对比分析,并指出跨视角步态识别的未来研究方向。展开更多
目的在步态识别算法中,基于外观的方法准确率高且易于实施,但对外观变化敏感;基于模型的方法对外观变化更加鲁棒,但建模困难且准确率较低。为了使步态识别算法在获得高准确率的同时对外观变化具有更好的鲁棒性,提出了一种双分支网络融...目的在步态识别算法中,基于外观的方法准确率高且易于实施,但对外观变化敏感;基于模型的方法对外观变化更加鲁棒,但建模困难且准确率较低。为了使步态识别算法在获得高准确率的同时对外观变化具有更好的鲁棒性,提出了一种双分支网络融合外观特征和姿态特征,以结合两种方法的优点。方法双分支网络模型包含外观和姿态两条分支,外观分支采用Gait Set网络从轮廓图像中提取外观特征;姿态分支采用5层卷积网络从姿态骨架中提取姿态特征。在此基础上构建特征融合模块,融合外观特征和姿态特征,并引入通道注意力机制实现任意尺寸的特征融合,设计的模块结构使其能够在融合过程中抑制特征中的噪声。最后将融合后的步态特征应用于识别行人身份。结果实验在CASIA-B(Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Gait Dataset B)数据集上通过跨视角和不同行走状态两种实验设置与目前主流的步态识别算法进行对比,并以Rank-1准确率作为评价指标。在跨视角实验设置的MT(medium-sample training)划分中,该算法在3种行走状态下的准确率分别为93.4%、84.8%和70.9%,相比性能第2的算法分别提升了1.4%、0.5%和8.4%;在不同行走状态实验设置中,该算法在两种行走状态下的准确率分别为94.9%和90.0%,获得了最佳性能。结论在能够同时获取外观数据和姿态数据的场景下,该算法能够有效地融合外观信息和姿态信息,在获得更丰富的步态特征的同时降低了外观变化对步态特征的影响,提高了步态识别的性能。展开更多
文摘步态识别具有对图像分辨率要求低、可远距离识别、无需受试者合作、难以隐藏或伪装等优势,在安防监控和调查取证等领域有着广阔的应用前景。然而在实际应用中,步态识别的性能常受到视角、着装、携物和遮挡等协变量的影响,其中视角变化最为普遍,并且会使行人的外观发生显著改变。因此,提高步态识别对视角的鲁棒性一直是该领域的研究热点。为了全面认识现有的跨视角步态识别方法,本文对相关研究工作进行了梳理和综述。首先,从基本概念、数据采集方式和发展历程等角度简要介绍了该领域的研究背景,在此基础上,整理并分析了基于视频的主流跨视角步态数据库;然后,从基于3维步态信息的识别方法、基于视角转换模型的识别方法、基于视角不变特征的识别方法和基于深度学习的识别方法4个方面详细介绍了跨视角步态识别方法。最后,在CASIA-B(CASIA gait database,dataset B)、OU-ISIR LP(OU-ISIR gait database,large population dataset)和OU-MVLP(OU-ISIR gait database,multi-view large population dataset)3个数据库上对该领域代表性方法的性能进行了对比分析,并指出跨视角步态识别的未来研究方向。
文摘目的在步态识别算法中,基于外观的方法准确率高且易于实施,但对外观变化敏感;基于模型的方法对外观变化更加鲁棒,但建模困难且准确率较低。为了使步态识别算法在获得高准确率的同时对外观变化具有更好的鲁棒性,提出了一种双分支网络融合外观特征和姿态特征,以结合两种方法的优点。方法双分支网络模型包含外观和姿态两条分支,外观分支采用Gait Set网络从轮廓图像中提取外观特征;姿态分支采用5层卷积网络从姿态骨架中提取姿态特征。在此基础上构建特征融合模块,融合外观特征和姿态特征,并引入通道注意力机制实现任意尺寸的特征融合,设计的模块结构使其能够在融合过程中抑制特征中的噪声。最后将融合后的步态特征应用于识别行人身份。结果实验在CASIA-B(Institute of Automation,Chinese Academy of Sciences,Gait Dataset B)数据集上通过跨视角和不同行走状态两种实验设置与目前主流的步态识别算法进行对比,并以Rank-1准确率作为评价指标。在跨视角实验设置的MT(medium-sample training)划分中,该算法在3种行走状态下的准确率分别为93.4%、84.8%和70.9%,相比性能第2的算法分别提升了1.4%、0.5%和8.4%;在不同行走状态实验设置中,该算法在两种行走状态下的准确率分别为94.9%和90.0%,获得了最佳性能。结论在能够同时获取外观数据和姿态数据的场景下,该算法能够有效地融合外观信息和姿态信息,在获得更丰富的步态特征的同时降低了外观变化对步态特征的影响,提高了步态识别的性能。
