Action Recognition by Dense Trajectories

本文介绍了一种基于密集光流场的轨迹跟踪方法,通过在每一帧中密集采样点并跟踪这些点的位移信息来获取更稳定的轨迹。这种方法不仅易于扩展跟踪点的数量,而且由于在密集光流场中施加了全局平滑约束,使得轨迹更为鲁棒。

INTRODUCTION

in general,trajectory features is extracted using the KLT tracker or matching SIFT descriptors between frames.
however,extracted trajectores is various depend on the methods, We sample dense points from each frame and track them based on displacement information from a dense optical flow field.

The trajectories are obtained by tracking ensely sampled points using optical flow fields. The number
of tracked points can be scaled up easily, as dense flow
fields are already computed. Furthermore, global smoothness
constraints are imposed among the points in dense optical
flow fields, which results in more robust trajectories than
tracking or matching points separately

### 密集轨迹与运动边界描述符在动作识别中的应用 密集轨迹(Dense Trajectories)是一种高效的视频描述方法,广泛应用于计算机视觉领域的行为识别任务中。其核心思想是对输入视频进行密集采样的特征点追踪,并利用光流场来获取这些特征点的移动路径[^2]。 #### 特征提取过程 为了实现对视频的动作识别,密集轨迹通常会结合多种描述符来进行外观和运动的建模。具体来说: - **HOG 描述符**:捕捉图像的空间结构信息,反映物体边缘的方向分布情况。 - **HOF 描述符**:记录光流场的变化趋势,用于描绘运动方向的整体模式。 - **MBH 描述符**:基于光流梯度计算,专门设计用来捕获像素间的相对运动变化,从而增强模型对于复杂场景下相机抖动或背景干扰的鲁棒性[^3]。 整个流程可以分为以下几个方面的工作内容: 1. 计算每一帧内的光流估计 \( W_t = (U_t, V_t) \),其中 \( U_t \) 和 \( V_t \) 分别代表水平和垂直方向上的光流动向量[^4]; 2. 对初始帧中的若干随机选取的关键点执行前向/反向跟踪操作,形成一系列连续的时间序列数据——即所谓的“密集轨迹”集合; 3. 将上述所得结果映射到预先定义好的空间网格单元格之上,构建直方图形式的表现方式以便后续分类器训练阶段使用; 以下是 Python 实现的一个简单例子展示如何加载预处理后的 H5 文件并读取其中存储的相关数值矩阵变量 `hog`, `hof` 及 `mbh_x`, `mbh_y`. ```python import h5py def load_dense_trajectories(file_path): with h5py.File(file_path, 'r') as f: hog = f['hog'][:] hof = f['hof'][:] mbh_x = f['mbh_x'][:] mbh_y = f['mbh_y'][:] return hog, hof, mbh_x, mbh_y file_path = './example_data.h5' hog, hof, mbh_x, mbh_y = load_dense_trajectories(file_path) print(f"HOG shape: {hog.shape}") print(f"HOF shape: {hof.shape}") print(f"MBH_X shape: {mbh_x.shape}, MBH_Y shape: {mbh_y.shape}") ``` 此代码片段展示了从 HDF5 数据集中提取四种不同类型的特征表示的方法,便于进一步分析或者机器学习算法调用。
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