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基于骨架的手势识别:采用路径签名特征与时序变换模块的多全连接层方法

计算机视觉与模式识别 2018-12-10 v2

摘要

基于骨架的手势识别因其广泛的可能应用而日益受到关注。关键问题是如何提取判别性特征以及如何设计分类模型。本文中,我们首先利用一种鲁棒的特征描述子——路径签名(PS),并提出三种PS特征来显式表示空间和时间运动特性,即空间PS(S_PS)、时间PS(T_PS)和时空PS(T_S_PS)。考虑到手部精细运动在手势中的重要性,我们提出“手部注意力”(AOH)原则来为S_PS定义关节对,并为T_PS选择单一关节。此外,采用二值方法提取T_PS和T_S_PS特征,以编码运动中的全局与局部时间动态。其次,在没有循环策略的情况下,分类模型仍面临不同序列间时间变化的挑战。我们提出一种新的时序变换模块(TTM),可通过为每个输入学习时间偏移参数来匹配序列关键帧。这是一个可纳入标准神经网络架构的基于学习的模块。最后,我们设计了一个基于多流全连接层的网络,分别处理空间和时间特征并将其融合得到最终结果。我们在三个基准手势数据集上测试了我们的方法,即ChaLearn 2016、ChaLearn 2013和MSRC-12。实验结果表明,我们在基于骨架的手势识别上以高计算效率取得了最先进(SOTA)性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.07081,
  title  = {Skeleton-based Gesture Recognition Using Several Fully Connected Layers with Path Signature Features and Temporal Transformer Module},
  author = {Chenyang Li and Xin Zhang and Lufan Liao and Lianwen Jin and Weixin Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.07081},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted by AAAI 2019