深度学习人体姿态估计:技术现状与挑战

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"这篇综述论文深入探讨了基于深度学习的人体姿态估计技术,涵盖了过去十年的研究进展。文章详尽地分析和比较了超过240篇自2014年以来的相关研究,针对2D和3D姿态估计的输入数据与推断过程进行了系统性的阐述。" 深度学习在人体姿态估计中的应用已经成为计算机视觉领域的热点,它通过复杂的神经网络模型,从图像或视频数据中识别并定位人体各个部位。这项技术的核心在于理解图像内容并构建精确的人体表示,例如人体骨架模型。 首先,2D人体姿态估计是该领域的一个基础任务,它旨在从单个二维图像中检测和定位人体的关键关节,如肩、肘、腕、髋、膝和脚踝。近年来,深度学习模型,特别是卷积神经网络(CNN)的引入,极大地提升了2D姿态估计的精度。这些模型通常包含多层特征提取,用于从低级到高级的图像特征学习,最后通过分类或回归任务来预测关节的位置。 尽管2D姿态估计在许多应用中已经非常成功,但3D人体姿态估计更具有挑战性,因为它需要在三维空间中恢复人体的姿态。这需要解决深度信息的不确定性,例如由于单目视觉的深度信息缺失导致的深度模糊问题。为了克服这个问题,研究者们提出了多种方法,包括使用深度相机获取立体信息,或者利用深度学习模型来学习深度映射。 此外,遮挡是另一个常见的问题,尤其是在多人场景中,一个人可能会部分或完全遮挡住另一个人。为此,研究者们开发了复杂的网络架构,如多分支结构或自注意力机制,以处理遮挡带来的信息损失。 论文还可能涵盖了数据集的创建、标注技术、训练策略以及评估指标等方面,这些都是推动深度学习模型在人体姿态估计上取得进步的关键因素。数据集如MPII、COCO和MPI3D等,提供了大量标注好的图像,供研究者训练和验证模型。同时,预训练模型、迁移学习和数据增强技术也极大地促进了模型的泛化能力。 这篇综述论文全面回顾了深度学习在人体姿态估计领域的最新进展,对现有方法进行了深入的比较分析,对于研究人员和从业者来说,是一份宝贵的参考资料,有助于他们了解该领域的最新动态和技术趋势。