Human Action Recognition (HAR) is an interesting research area in human-computer interaction used to monitor the activities of elderly and disabled individuals affected by physical and mental health. In the recent era, skeleton-based HAR has received much attention because skeleton data has shown that it can handle changes in striking, body size, camera views, and complex backgrounds. One key characteristic of ST-GCN is automatically learning spatial and temporal patterns from skeleton sequences. It has some limitations, as this method only works for short-range correlation due to its limited receptive field. Consequently, understanding human action requires long-range interconnection. To address this issue, we developed a spatial-temporal relative transformer ST-RTR model. The ST-RTR includes joint and relay nodes, which allow efficient communication and data transmission within the network. These nodes help to break the inherent spatial and temporal skeleton topologies, which enables the model to understand long-range human action better. Furthermore, we combine ST-RTR with a fusion model for further performance improvements. To assess the performance of the ST-RTR method, we conducted experiments on three skeleton-based HAR benchmarks: NTU RGB+D 60, NTU RGB+D 120, and UAV-Human. It boosted CS and CV by 2.11 % and 1.45% on NTU RGB+D 60, 1.25% and 1.05% on NTU RGB+D 120. On UAV-Human datasets, accuracy improved by 2.54%. The experimental outcomes explain that the proposed ST-RTR model significantly improves action recognition associated with the standard ST-GCN method.


翻译:人体动作识别(HAR)是人机交互领域一个重要的研究方向,常用于监测受身心健康问题影响的老年人与残疾人的日常活动。近年来,基于骨架的HAR方法受到广泛关注,因为骨架数据已被证明能够有效应对光照变化、体型差异、摄像机视角以及复杂背景带来的挑战。ST-GCN的一个关键特性是能够自动从骨架序列中学习空间与时间模式。但该方法存在局限性,由于其感受野有限,仅能捕捉短程关联。然而,理解人体动作往往需要长程关联信息。为解决这一问题,我们提出了一种时空相对Transformer模型ST-RTR。ST-RTR包含关节节点与中继节点,可实现网络内的高效通信与数据传输。这些节点有助于打破骨架固有的时空拓扑结构,使模型能够更好地理解长程人体动作。此外,我们将ST-RTR与融合模型结合以进一步提升性能。为评估ST-RTR方法的性能,我们在三个基于骨架的HAR基准数据集上进行了实验:NTU RGB+D 60、NTU RGB+D 120和UAV-Human。在NTU RGB+D 60数据集上,CS与CV指标分别提升了2.11%和1.45%;在NTU RGB+D 120数据集上分别提升了1.25%和1.05%;在UAV-Human数据集上准确率提升了2.54%。实验结果表明,所提出的ST-RTR模型相较于标准ST-GCN方法在动作识别性能上取得了显著提升。

0
下载
关闭预览

相关内容

新加坡南洋理工大学(南洋理工大学新加坡分校)是一所研究型公立大学,拥有工程、商业、科学、人文、艺术、社会科学、教育和医学的33000名本科生和研究生。
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
32+阅读 · 2021年3月29日
VIP会员
相关资讯
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员