(19)国家知识产权局
(12)发明 专利申请
(10)申请公布号
(43)申请公布日
(21)申请 号 202211348196.4
(22)申请日 2022.10.31
(71)申请人 华南农业大 学
地址 510642 广东省广州市天河区五山路
483号
(72)发明人 尹选春 丁朋旭
(74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限
公司 44102
专利代理师 牛念
(51)Int.Cl.
G06V 40/20(2022.01)
G06V 10/40(2022.01)
G06V 10/764(2022.01)
G06V 10/774(2022.01)
G06V 10/80(2022.01)G06V 10/82(2022.01)
G06N 3/04(2006.01)
G06N 3/08(2006.01)
(54)发明名称
一种基于深度学习的人体行为识别方法及
系统
(57)摘要
本发明涉及人体行为识别方法, 更具体地,
涉及一种基于深度学习的人体行为识别方法及
系统, 通过IMU传感器可十分便捷地获取人体行
为数据, 将人体行为数据传输至IMUT网络模型,
通过IMUT网络模型识别人体行为, 最终将对应的
人体行为识别结果输出, 本发明利用IMU传感器,
降低了获取信息门槛, 不需通过视觉信息进行人
体识别, 不易受到干扰, 且能降低模型训练和推
理所消耗的资源。
权利要求书2页 说明书6页 附图2页
CN 115497171 A
2022.12.20
CN 115497171 A
1.一种基于深度学习的人体行为识别方法, 其特 征在于, 包括以下步骤:
S1: 使用IMU传感器采集人体行为数据;
S2: 将所述人体行为数据输入经 过预先训练的IMU T网络模型中;
S3: 输出对应的人体行为识别结果。
2.根据权利要求1所述的基于深度学习的人体行为识别方法, 其特征在于, 步骤S2中,
IMUT网络模型对输入的人体行为数据进行 预测的过程包括:
S21: 利用特 征嵌入层让输入的人体行为数据进行相邻时空特 征的融合;
S22: 利用特 征抽取层抽取 出特征中的特 征;
S23: 利用分类层通过抽取后的特 征进行人体行为的识别。
3.根据权利要求2所述的基于深度 学习的人体行为识别方法, 其特征在于, 步骤S22中,
特征抽取层由一个卷积核为3, 填充为1, 步长为1的卷积层来实现特 征抽取的, 具体公式为:
其中, Cin表示输入特征层数;
表示输出特征层数; Ni表示每一个批次所输入的数据
数量; k表示卷积 核的大小; input(Ni, k)表示输入的张量;
表示与输 出特征大小
一致的偏置;
表示最终输出的张量。
4.根据权利要求3所述的基于深度 学习的人体行为识别方法, 其特征在于, 步骤S22中,
特征抽取层由6个特征抽取block构成, 每一个特征抽取b lock中有一个self ‑attention和
一个全连接层。
5.根据权利要求4所述的基于深度学习的人体行为识别方法, 其特征在于, 每个特征抽
取block中还包含有两个批标准化层, 两个批标准化层分别位于self ‑attention之后和 全
连接层之后。
6.根据权利要求5所述的基于深度学习的人体行为识别方法, 其特征在于, 特征抽取层
的构成方法具体为:
Q=WQX
K=WKX
V=WVX
z=Wa+b
ReLU=max(0, V)
其中, Q表示query矩阵; K表示key矩阵; V表示valu e矩阵; WQ表示query的权重矩阵; WK表
示key的权重矩阵; WV表示value的权重矩阵; X表示输入值; dk表示key矩阵的维度; zi表示第
i个节点的输出值; C表示输出节 点的个数; c表 示每一个节 点; z表示全连接层的输出; W表 示权 利 要 求 书 1/2 页
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2全连接层的权重; a表示全连接层的输入; b表示全连接层的偏置; ReLU表示激活函数;
Attention(Q, K, V)表示对特 征进行自注意力计算; softmax表示输出 结果的概 率。
7.根据权利要求1所述的基于深度学习的人体行为识别方法, 其特征在于, 步骤S2中,
IMUT网络模型的训练过程包括:
S201: 获取IMU数据集, 将数据集分为训练集和 测试集;
S202: 搭建IMU T网络架构;
S203: 将训练集输入IMU T网络中训练得到初始IMU T网络模型;
S204: 将测试集输入初始IMU T网络模型进行测试, 得到最终的IMU T网络模型。
8.根据权利要求7所述的基于深度学习的人体行为识别方法, 其特征在于, 步骤S201
中, 将数据集分为训练集和 测试集前, 对数据集进行 标注。
9.一种应用于权利要求1至8任一项所述的基于深度学习的人体行为识别方法的人体
行为识别系统, 其特征在于, 包括: IMU传感器、 数据传输模块和服务器端处理程序模块, 所
述IMU传感器与所述数据传输模块的输入端连接, 所述服务器端处理程序模块与所述数据
传输模块的输出端连接; 所述IMU传感器用于采集人体行为数据; 所述数据传输模块用于将
从IMU传感器输入的人体行为数据转发至服务器端处理程序模块; 所述服务器端处理程序
模块用于解算数据传输模块发送过来的数据并存储解算后的数据, 利用解算后的数据及
IMUT网络模型进行 人体行为识别。
10.根据权利要求9所述的基于深度学习的人体行为识别系统, 其特征在于, 所述服务
器端处理程序模块包括解算子模块、 存储子模块、 处理子模块和显示子模块, 所述数据传输
模块、 存储子模块和处理子模块分别与所述解算子模块连接, 所述显示子模块与所述处理
子模块连接, 所述解算子模块用于解算数据传输模块传来的人体行为数据, 所述存储子模
块用于存储所述解算子模块解算后的数据, 所述处理子模块用于将解算后的数据输入训练
好的IMUT网络模型中进行 人体行为识别, 所述显示子模块用于 显示人体行为识别结果。权 利 要 求 书 2/2 页
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专利 一种基于深度学习的人体行为识别方法及系统
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