CCLA算法:基于手机传感器的高效人体姿态识别

1 下载量 18 浏览量 更新于2024-08-29 1 收藏 2.06MB PDF 举报
"该文章提出了一种新型的无线体域网人体姿态识别算法,称为CCLA,即卷积-卷积长短时记忆-注意力。针对传统图像视频姿态识别的局限,如高计算成本、视觉盲区和隐私问题,CCLA算法利用手机内置的加速度计和陀螺仪数据进行姿态识别。通过卷积神经网络提取空间特征,结合卷积长短时记忆网络捕捉时间序列信息,再利用注意力机制进一步强化时空特征,从而提高姿态识别的准确性。在UCI的人体活动与转换姿态识别数据集上验证了CCLA算法,实现了12种姿态的精确分类,识别准确率达到了93.27%。" 详细说明: 1. **卷积神经网络(CNN)**:CNN是一种在图像处理领域广泛应用的深度学习模型,它能有效地提取图像中的空间特征。在本文中,CNN被用于从手机传感器数据中提取与人体姿态相关的关键空间信息。 2. **卷积长短时记忆网络(ConvLSTM)**:LSTM是循环神经网络的一种,擅长处理序列数据中的长期依赖性。ConvLSTM结合了卷积操作和LSTM,能更好地捕捉加速度和陀螺仪数据中的时间序列模式,这些模式与人体运动的动态变化紧密相关。 3. **注意力机制(Attention)**:注意力机制模仿人类大脑如何选择性地关注某些信息,而忽略其他不相关的信息。在CCLA算法中,注意力机制作为编码器,帮助聚焦于最有用的特征,从而提升识别的精度和效率。 4. **无线体域网(Wireless Body Area Network, WBAN)**:WBAN是一种由可穿戴或植入式设备组成的网络,用于监测和传输人体生理信号。在这个场景下,WBAN由手机等设备组成,收集人体运动的数据。 5. **姿态识别(Activity Recognition)**:姿态识别是识别和理解人类行为的关键技术,广泛应用于健康监护、智能家居、安全监控等领域。CCLA算法解决了传统基于视觉的姿势识别方法的局限,提供了一种低计算成本、无隐私风险的解决方案。 6. **实验与评估**:在加州大学欧文分校的数据集上,CCLA算法的12种姿态分类识别准确率达到93.27%,这表明该算法在实际应用中具有很高的潜力和可靠性。 CCLA算法结合了CNN、ConvLSTM和注意力机制,有效解决了传统姿态识别方法的不足,为无线体域网中的人体活动识别提供了新的高效解决方案。这种算法对于物联网和智能健康监测等领域的发展具有重要意义。