基于极限学习机的人体姿态识别算法研究

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自20世纪80年代初期以来,识别人的运动姿态就成为一个有前景且有价值的研究方向。过去十年,传感器技术迅猛发展,特别是低功耗、高性能的小型化传感器取得了巨大的进步,使识别人的运动姿态最近受到越来越多的关注。不断涌现出的各式各样的传感器为人体姿态识别(HAR: Human Activity Recognition)提供了新的契机,特别是嵌入在大众化移动设备里的传感器已被广泛使用。本文基于手机加速度计和陀螺仪设计并验证一套人体姿态识别系统。  极限学习机(ELM:Extreme Learning Machine)学习速度快,输出形式简单,本文用此实现人的运动姿态识别,主要工作总结如下:  1.本文使用基于Fisher准则和特征聚类的方法进行特征选择,选出能描述特征空间数据分布特性的特征子集,以减少分类难度、提高学习效率。  2.考虑到ELM因隐层节点参数随机造成的不稳定性和不支持在线学习,本文设计了基于在线序列学习方法的核ELM分类器。并使用该分类器对走路、上楼、下楼、站、坐、躺进行了识别。优化后,学习时间无明显增加,分类精度提高约9%。  3.考虑到可以对静态动作和动态动作分开识别,设计了一种进一步优化的两级分类算法。第一级分类器用于区分静态类和动态类动作,然后用第二级分类器分别识别这两类动作。经过分级识别优化后,分类精度提高约1.5%。
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