一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法及系统技术方案

技术编号:46579906 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:20
本发明专利技术涉及计算机视觉技术领域,尤其是涉及一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法及系统,所述方法,包括获取人体三维骨架数据,并对获取的人体三维骨架数据进行预处理,基于预处理后的人体三维骨架数据进行多模态特征提取,将多模态特征作为输入建立SAM图构建机制,构建空间边卷积模块对统一邻接图执行空间边卷积操作,采用并行多尺度可分离卷积结构对空间建模后的特征进行时间维度建模,融合多尺度时序动态特征,输出人体行为识别结果,本发明专利技术通过SAM图构建机制通过划分多子空间、聚合历史键矩阵及两轮交叉注意力计算,动态捕捉骨架结构的时间累积性和动态变化,在复杂行为场景下大幅提升结构信息处理能力和识别精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及计算机视觉,尤其是涉及一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法及系统


技术介绍

1、现有技术中,三维骨架数据具有表示压缩度高、视角鲁棒性强、结构信息显性等优势,基于三维骨架数据的人体行为识别技术逐步成为应用于智能安防、健康监测等实际场景的关键支撑技术。

2、目前主流的技术路线多采用图神经网络对人体骨架结构进行图建模,即将关节点视为图的节点、人体解剖结构中的连接关系作为图的边,从而完成空间建模并结合时间卷积网络提取动态特征,但传统的图构建方法普遍依赖固定的人工先验结构,即静态邻接图,这种方式缺乏对行为语义变化和输入数据分布的感知能力,难以自适应地建模不同行为中的结构变化,导致在面对非标准姿态、复杂交互行为,如多人协作搬运、肢体遮挡时识别能力受限,一些改进方案尝试引入自适应图结构,通过图优化策略在模型训练过程中动态生成邻接关系,以增强图结构的灵活性和适应性,但现有自适应建图方案多基于单尺度特征空间进行图构建,忽略了人体行为执行过程中存在的多层次空间依赖关系,无法覆盖局部关节行为与全身动态协同之间的多尺度结构建模需求,进而导致识别能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,所述对获取的人体三维骨架数据进行预处理,包括以脊柱根节点为参考点,对所有关节执行局部坐标平移,根据脊柱根节点与骨盆节点间的欧式距离计算缩放系数,根据缩放系数对所有坐标进行尺度归一化,所述归一化公式为:

3.根据权利要求1所述的一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,所述基于预处理后的人体三维骨架数据进行多模态特征提取,包括利用归一化后的关节三维坐标构成关节位置矩阵,基于关节点对计算向量差,得到骨架连接矩...

【技术特征摘要】

1.一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,所述对获取的人体三维骨架数据进行预处理,包括以脊柱根节点为参考点,对所有关节执行局部坐标平移,根据脊柱根节点与骨盆节点间的欧式距离计算缩放系数,根据缩放系数对所有坐标进行尺度归一化,所述归一化公式为:

3.根据权利要求1所述的一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,所述基于预处理后的人体三维骨架数据进行多模态特征提取,包括利用归一化后的关节三维坐标构成关节位置矩阵,基于关节点对计算向量差,得到骨架连接矩阵,计算连续帧同一关节坐标差值和连续帧骨架向量差值,得到关节运动张量和骨架运动张量。

4.根据权利要求1所述的一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,所述将多模态特征作为输入建立sam图构建机制,包括多模态特征中每个特征分别线性映射为查询矩阵q和键矩阵k,并将查询矩阵q和键矩阵k在通道维度划分为多个子空间,针对每个子空间的第n阶段(n≥2),采用金字塔式加权机制聚合历史键矩阵,通过两轮交叉注意力计算生成阶段注意力图,利用两轮注意力输出之和构成第n阶段的结构注意力图,所述阶段注意力图的第一轮注意力表达式为:

5.根据权利要求4所述的一种基于多尺度图神经网络的人体行为识别方法,其特征在于,所述将多模态特征作为输入建立sam图构建机制,还包括将四个子空间的多个阶段注意力图在通道维度进行拼接,得到总注意力图,根据人体骨骼的自然连接关系预定义静态先验图,之后通过皮尔逊相关系数计算节点特征相关性得到特征相似性图,将静态先验图、总注意力图与特征相似性图进行特征融合,得到统一邻接图,所述统一邻接图表达式为:

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵双睿冯太炀黄仲江李放张炳杭张日琪彭勇毅李守文
申请(专利权)人:西安电子科技大学青岛计算技术研究院
类型:发明
国别省市:

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