智能教室中基于視覺的人體姿態(tài)估計(jì).pdf

1、令計(jì)算機(jī)能夠理解人類的行為，是一直以來人工智能科學(xué)家的夢想。人體行為分析是一項(xiàng)具有廣闊應(yīng)用前景的計(jì)算機(jī)視覺與模式識(shí)別的交叉技術(shù)。其在軍事、安全、醫(yī)療、娛樂以及人機(jī)交互領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用前景。本文結(jié)合上海交通大學(xué) E-Learning實(shí)驗(yàn)室的“標(biāo)準(zhǔn)自然教室”（SNC）的創(chuàng)新智能教室框架提出了一種在未來教學(xué)環(huán)境中應(yīng)用人體行為分析技術(shù)的設(shè)想。在SNC中應(yīng)用了大量人工智能、計(jì)算機(jī)視覺方法，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，為教師和學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)與教室環(huán)境中提供人性

2、、智能的教學(xué)體驗(yàn)。人體姿態(tài)估計(jì)是人體行為分析的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，提供準(zhǔn)確的人體姿態(tài)估計(jì)，是人體行為分析的前提。本文在智能教室框架下，著重研究了基于視覺的人體姿態(tài)估計(jì)的算法研究以及相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
　　論文的主要貢獻(xiàn)是提出了一種利用雙目視覺算法，結(jié)合深度信息以及輪廓匹配算法的人體姿態(tài)估計(jì)方法。在視差圖計(jì)算方面，論文提出了利用中值濾波以及表面約束對SAD視差估計(jì)算法的一種改進(jìn)?；谟?jì)算得到的視差圖，提出了一種結(jié)合深度信息以及Activ

3、e Contour算法的人體輪廓提取算法。這種人體輪廓提取算法與傳統(tǒng)的混合高斯模型分離人像方法相比，具有對環(huán)境以及背景的變化有更好的抗干擾性，并且不需要預(yù)先學(xué)習(xí)背景模型。并且，Active Contour算法可以給出平滑的人體輪廓，更貼合人體的外形。最后，在得到的人體輪廓上，論文研究并實(shí)驗(yàn)了兩種不同的人體姿態(tài)估計(jì)算法，分別應(yīng)用于兩種不同的應(yīng)用場景。其一，是一種基于人體輪廓的人體姿態(tài)估計(jì)方法，算法的目標(biāo)是判斷給定的學(xué)生輪廓的坐姿，通過計(jì)算