一、课题研究背景及意义

1.1、人体动作识别研究背景

随着计算机技术的发展和社会智能化的进步，机器视觉技术已经取得了众多令人瞩目的成就。人体动作识别作为机器视觉的一个重要分支，是一个跨学科的具有挑战性的研究领域，获得了越来越多的研究人员的重视，众多的研究成果使机器具备了理解人类行为的能力。人类在与外界的交互过程中，通常过动作行为传递信息，人机动作交互是机器通过人体定位，追踪人的形体动作或表情变化，识别出人的动作，从而作出对应的响应。人体动作识别的研究领域包括了数字图像处理、模式识别、人工智能、机器学习、人体运动学等众多学科。如今，在生产实际中人体动作识别有着非常广泛的应用前景和研究价值，在诸如军工、航空航天、工业自动化、医疗护理以及智能安防等领域，都有人体动作识别技术的踪影。

1.2、人体动作识别研究意义

人体动作识别是一个相对较新的领域，但是它带来的效益却是不可忽视的。比如在安防监控领域，主要是针对车站、机场等人员密集的公共场所，需要及时的识别出一些异常的行为动作。例如车站里有人携带可疑物体，并将可疑物体丢弃在某个位置。如果仅依靠人眼观察是很难及时发现的，无法做出及时响应，但是如果智能监控系统能够自动识别被监控对象的行为，就可以及时的发出异常预警，有效的避免事故。

其次，在智能家居和远程监护领域，特别是如对空巢老人和留守儿童的看护。当家中老人发生跌倒，或者儿童做出的不安全行为时，可以通过智能监控系统及时的识别出这些非正常肢体行为，实时了解家人的健康状态，预防事故的发生；另外当有陌生人闯入家中时，可以通过人体动作识别技术，及时的发现陌生人并通知警方，防范犯罪事件。再者，在医疗领域，手语识别系统同时对手语、身体姿势的识别，同样又涉及到了动作识别分析等方法，可以极大地方便聋哑人与正常人之间交流互动，更有利于聋哑人融入社会生活、感受正常人能够感知的世界;同时在一些特殊场合，比如医生在手术过程中需要无菌操作或者不方便频繁的操作机器，医生可以通过不同的手部动作来和机器进行交互，获取所需的医疗信息。从而代替鼠标、键盘或者触屏等一些需要接触的设备。

同时，当前十分火热的体感式游戏，机器能够自动识别用户的肢体语言，通过用户发出的肢体动作实现及时对游戏操控，增强了用户体验感，这里同样涉及了人体动作识别技术问题。

由此可知，对人体动作识别问题的研究涉及到人们的各种日常活动，影响深远。人体动作识别技术是具有挑战性的研究工作，对计算机视觉的发展具有重大意义，在未来具有很好的应用前景。

二、国内外发展现状

对于人体行为识别研究，很多早期的方法主要集中在对2D图像视频序列处理上。这是由于监控和安全系统通常采用2D彩色摄像头作为视频接入。近些年来，由于RGB-D摄像机传感器的革命性设备的出现，比如微软的Kinect和华硕的Xtion PRO在消费市场大受欢迎。这些传感设备不仅可以提供标准的RGB视频信息，同时还提供了深度信息，甚至音频信息。由于该设备价格低廉、方便同时提取多种有用信息，所以得到了广泛的应用。例如，在体感游戏设备，人机交互，机器人控制等方面。由于该设备提供的额外深度信息，相比于普通的RGB摄像机，它为人体行为识别的研究提供了更多的可能。