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人体步态特征生物识别方法研究

人体步态特征生物识别方法研究
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基于骨骼数据的人体行为识别 摘要 人体动作姿态识别是计算机视觉研究领域中最具挑战的研究方向,是当前的研究热点。对人体动作姿态进行自动识别将带来一种全新的交互方式,通过身体语言即人体的姿态和动作来传达用户的意思,如在机场、工厂等喧闹的环境下,采用手势、动作姿态识别等人机交互技术能够提供比语音识别更加准确的信息输入。总之,在智能监控、虚拟现实、感知用户接口以及基于内容的视频检索等领域,人体动作姿态的识别均具有广泛的应用前景。该文首先简单介绍了人体动作姿态序列的分割,然后对人体动作姿态识别的方法进行了分类介绍,并对一些典型的算法的研究进展情况及其优缺点进行了重点介绍。 关键词:人体动作姿态识别; 人工智能; 隐马尔可夫模型; 动态贝叶斯网络; 模板匹配前言 人体姿态识别是计算机视觉的一个重要研究方向,它最终目的是输出人的整体或者局部肢体的结构参数,如人体轮廓、头部的位置与朝向、人体关节点的位置或者部位类别。姿态识别的研究方法应该说,几乎涵盖了计算机视觉领域所有理论与技术,像模式识别、机器学习、人工智能、图像图形、统计学等。到目前为止,已经有众多识别方法被提出,并且也取得了许多重要的阶段性的研究成果,但是以往的方法都是基于普通光学图像,比如常见的RGB 图像,这类图像容易受光照、阴影等外界变化的影响,尤其在环境黑暗的情况下无法来识别人体姿态,并且由于人体关节自由度大,及人的体型、着装较大差异性,常导致姿态识别系统识别率低。尽管有研究者利用多个摄像机获取采集的图像来获取人体深度信息以克服以上问题[1],但是该类方法恢复的深度信息不是唯一的,而且计算量非常大,尤其是这种方法要求事先用人工对传感设备进行标定,而在选取场景中的标定物时,往往又会遇到实际环境操作困难的问题。 随着光电技术的快速发展,深度传感设备的成本逐渐降低,人们获取深图像的途径及方法也越来越多。该方向的研究也逐渐成为计算机视觉领域的研究趋势。具体原因包括:一方面,深度传感设备不仅操作简单,并且极大简化了普通摄像机的标定过程;另一方面,得到的深度图像由于直接包含了人体的深度信息,能够有效的克服普通光学图像遇到的上述问题。到目前为止,较有影响力的基于该类图像的人体姿态识别算法,应该是 Shotton 等人利用一种深度传感器 Kinect 来实时捕捉人体运动的算法,该算法虽然能够满足人们对识别系统实时性的要求,但其对硬件要求特别高,并且不适合低分辨率图像中的人体关节点提取,容易导致人体骨架扭曲。下文将具体陈述人体运动分析的主要用途和前人在不同时期对这些难题的处理办法。 主题 基于计算机视觉的人体运动分析不仅在智能监控、人机交互、虚拟现实和基于内容的视频检索等方面有着广泛的应用前景,更是成为了未来研究的前瞻性方向之一。Gavrila 总结了它的一些主要应用领域[2,3,4],下面据此对其典型应用做出进一步的介绍。 智能监控(Smart Surveillance) 所谓“智能监控”是指监控系统能够监视一定场景中人的活动,并对其行为行分析和识别,跟踪其中的可疑行为(例如在一些重要地点经常徘徊或者人流密集的场合下突发的人群拥挤等状况)从而采取相应的报警措施。智能监控系统应用最多的场合来自于那些对安全

人体奥秘与健康选修论文 探索人体奥秘,共话健康养生 营养过剩带来的危害 —方面,现在食物的富营养化,我们吃得太丰盛,因此很多是吃出来的病。那些慢性病都和我们的生活方式有关。一个是不运动,还有大杯地喝甜饮料、吃肉,宅男、宅女、宅小孩。健康上面有两个问题,一个是营养过剩,比如说油炸食品、甜饮料,大份的食物都有关系。我们吃进去的能量太多,这些能量在我们的身体里储存下来,血脂过高,我们的血管也容易堵塞。 另一方面由于我们的生活节奏比较快,饮食结构也不太合适,有的人偏食、挑食,有的人没时间吃早饭,有的人常常以方便面当营养;有的不爱喝奶,就爱喝饮料。我们现在特别要关注,慢性病都有一些信号,第一个就是胖。因为肥胖的可以分泌很多的炎性介质,作用于我们的正常的细胞,也可以使我们的细胞发生变异产生肿瘤。慢性病还和基因有关,我们生活的方式占60,。人们都怕胖,这种以瘦为美,骨干为美的趋势有渐盛的趋势。特别是在一些青年、瘦是不是呢? 白领当中,甚至在一些中学生和大学生当中。现在有个毛病叫“神经性厌食症。”这是两个问题,一个是心理的问题。这些女孩子都没有月经,肯定会影响她们的生育。心脏、肺脏、肾脏都会衰竭,不过在里头我们看不见,但是对健康的危害是存在的。所以以健康付出代价的美是不可取的。老年人是不是瘦了就好了呢?民间有种说法千金难买老来瘦。有一调查说太瘦的人,死亡率也是很高的。因为瘦了以后,现在有个新的疾病叫少肌症,肌肉没有力量,小腿摸上去是很细的,脸上身上都很瘦。瘦了以后,他就没有力量。肌肉的力量是很重要的,没有了力量,肌

功能就会衰退,没有力气过马路都过不了。生活质量严重地受影响,不管男女老少太胖不行,太瘦也不是不行的。 还有一个是微量营养素的缺乏,包括维生素的ADEK,还有钙铁锌。微量营养素的缺乏还是很普遍的。即使是这个胖子,因为他要吃大量的油炸食品,要吃甜饮料,五谷杂粮吃的少,有很多的维生素的缺乏。这些毛病很多是看不见的,因为有一些没有到临床上面。比如说维生素c缺乏,可以有一些出血的症状。维生素A的缺乏,皮肤很干燥。维生素E缺乏,也可以使我们的免疫力下降。如果有严重的蛋白质缺乏,像前面说的“神经性厌食症”,她们的毛发很脆弱的,脚跟的皮肤会溃烂,这些都是营养缺乏的一些表现。比如说维生素B2的缺乏,有的人有脂溢性的皮炎。肉也不能吃,鱼也不能吃,这是维生素A缺乏的,这个皮肤的干燥,像一个花纹,尤其在秋冬季,这样的情况还是比较多见的。这是一个皮肤搔痒症,有的人觉得是没有洗干净,使劲地用香皂、沐浴露去洗。然后用甘油去涂,其实甘油是吸水的,那么皮肤就更干了。还有有些年轻人皮肤有些疙瘩,也是维生素A缺乏,这时候你可以吃一些牛奶、鸡蛋或者鱼肝油。这也是我们临床上面看见的,可能就是一些维生素缺乏的一些情况,不太会引起大家的关注,其实这个问题是存在的,也希望大家能够关注一些我们不太能够看到的症状和体征。 还有一个是骨质疏松,骨质疏松是缺钙。缺钙它既是内分泌的疾病,同时也是营养的疾病。骨质疏松是一个到老年时期才能够被看得到的一个疾病。其实它的病根从儿童、青少年的时候够开始了,如果你蛋白、维生素D吃的不足,骨头里头的储备少,所以到7"40、50岁以后钙的丢失特别容易发生骨质疏松。也可以发生在颈椎的凸显。其实骨质疏松不仅仅是缺钙,要是预防骨质疏松光补钙还不够,还要补充维生素D和K,因为维生素K也是帮我们的骨骼的形成的,还需要蛋白质,因此是一个综合的作用。 如何吃出健康?

学习人体与健康的体会 学了这门通识课才知道,健康是有多么重要,也清楚地了解到健康的含义。健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态。传统的健康观是“无病即健康”,现代人的健康观是整体健康,世界卫生组织提出“健康不仅是躯体没有疾病,还要具备心理健康、社会适应良好和有道德”。因此,现代人的健康内容包括:躯体健康、心理健康、心灵健康、社会健康、智力健康、道德健康、环境健康等。健康是人的基本权利,是人生最宝贵的财富之一;健康是生活质量的基础;健康是人类自我觉醒的重要方面;健康是生命存在的最佳状态,有着丰富深蕴的内涵。 要保证身心健康发展,就要知道怎么保持健康的身心? 首先,树立明确的生活目标斯大林说:“只有伟大的目标,才能产生伟大的毅力”。目标是灯塔,目标是旗帜,一个人如果没有生活的目标,就只能在人生的征途上徘徊,永远达不到理想的彼岸,生活就显得平庸、乏味、无聊,就可能滋生各种有害健康的恶习。人生在世,需要追求的东西很多,但由于受到生活环境层次、社会文化情景层次和个人实际条件等主、客观因素的限制,往往是“熊掌和鱼”不可兼得。这就要求我们在现实生活中牢牢把握这样一个原则:要“鱼”,还是要“熊掌”,即确定明确的奋斗目标。 然后,凡事宽以待人《心灵导师?情绪管理》一书指出:付出,让你更健康。在当今世界,科学技术突飞猛进,知识经济已见端倪,竞争已达到了白热化的地步。明确目标,追求人生成功,纵然是获得健康的要素,但伸出援助之手,宽以待人,协手共进,却使人永远年轻、健康、快乐的“添加剂”。华德先生是美国最大通讯公司的广告和公共关系部门的主管,闲暇时,他为堪萨斯州感化院的“假释犯”当义工,为儿童之家募款,还捐出了14加仑的血液给州立血库,这一切令华德先生觉得:“我是个快乐的家伙!”他健康充实的人生说明了“宽以待人,行善乐施”能美化人生,抵抗生活压力。我们知道,心胸宽大的人较快乐。 其次,养成良好的生活习惯。我国上古时代的奇书《黄帝内经》上说:“上古之人,其知道者,法于阴阳,和于数术,饮食有节,起居有常,不妄劳作,故能形与神俱,而尽终其天年,度百岁乃去”。这里特别强调了饮食有节,起居有常,要求人们养成良好的生活习惯。良好生活习惯会使人终生受益,其中对健康的价值更是不可低估!可是在现实生活中,有些同学对此却不以为然,他们无论是生活、娱乐、休息和学习都缺乏一种规律性,常常是心血来潮,忘乎所以,凡事都好走极端。例如,有人喜欢通宵达旦地看书、下棋、玩牌、跳舞,平时吃饭、睡眠都缺乏规律性等等。这对身体健康是有严重危害的。 最后,保持青春活动力的秘诀在于运动。科学研究证明,通过体育活动可以促使头脑清醒,思维敏捷。因为体育运动能够使大脑获得积极性休息,改善大脑的供血状况,使大脑保持正常的工作能力;体育运动能够促进血液循环,提高心脏功能,特别是在运动时,冠状动脉的血流量要比安静时高10倍。国外一位生物学家实验发现,马拉松运动员的冠状动脉的直径要比一般人长1~2倍,这就是运动能预防冠性病的生理依据;运动还能改善呼吸系统的功能。由于肌肉活动时需氧量增加,呼吸加速、加深,这就促进了肺及其周围肌肉、韧带的发展和功能的提高;运动还可以使骨骼、肌肉结实有力。在此,我要提醒大家在锻炼时要注意掌握以下两个要点:第一是适度,第二是持之以恒,坚持不懈。

血液健康人健康 -------谈谈血液健康与人体健康的关系 最近咱们有这样的一则传闻,不知道大家听说没有?说有一帮来的艾滋病患者,到全国各地疯狂的传播病毒,也已发现,据说有大学生已经感染,且不管这条信息是真是假,总之在一定程度上它给我们带来了惊恐。看过濮存晰演的《失乐园》的人应该还记得濮存晰在电视中怎样感染的艾滋病,当他救助一名患艾滋病的妇女时,手上的伤口不幸碰到了患者的血液,不久他就感染了艾滋病,他的生活从此也就没有了欢乐。我想每一位看电视的人心情都是很沉重的,甚至多次流下了眼泪。时过多年,故事情节有很多都记不起来了,但血液传染艾滋病的画面却永远也忘不了。各位有同感吗? 前些日子某学校的校长,他的脑血管有一处鼓成了一个球,压迫脑神经,整整昏迷了一个星期,最终专家来手术,才将校长从死亡线上拉了回来,如果在手术前血管破裂了,真不知他现在还能站起来吗?他这一次的“死亡遭遇”最愧祸手就是“血液粘稠”。 由此我深深感到人体血液健康人才能健康,血液变质人衰败,严重的还会导致死亡。 血液对于我们生命来说是如此之重要,但是人们对于血液却是既熟悉又陌生,甚至还会有一些恐惧。说熟悉是因为每个人几乎都有流血的经历,对血液的颜色有感性认识,从书本和媒体中也能获取到一些知识,况且体检时要验血,生病了也要验血;说陌生是因为人们虽然或多或少知道血液中含有红血球,白血球,甘油三脂,胆固醇等成分,但怎样判断自身的血液健康水平处在什么状态以及怎样维护和保持血液健康,很多人就不一定能说清楚。 随着人们生活水平的日益提高,生活节奏快,工作压力大,营养结构不合理及环境卫生的污染,造成血液各项生理指标超过或低于正常值,一系列的生理代紊乱引发的血脂异常、糖尿病、高血压、白血病、贫血等,这种超标血液我们称之为称为“非健康血液”。“非健康血液”成为越来越多人的健康隐患。

基于视频的人体姿态检测 一、设计目的和要求 1.根据已知要求分析视频监控中行人站立和躺卧姿态检测的处理流程,确定视频监中行人的检测设计的方法,画出流程图,编写实现程序,并进行调试,录制实验视频,验证检测方法的有效性,完成系统软件设计。 2.基本教学要求:每人一台计算机,计算安装matlab、visio等软件。 二、设计原理 图像分割中运动的运用(运动目标检测) 首先利用统计的方法得到背景模型,并实时地对背景模型进行更新以适应光线变化和场景本身的变化,用形态学方法和检测连通域面积进行后处理,消除噪声和背景扰动带来的影响,在HSV色度空间下检测阴影,得到准确的运动目标。 噪声的影响,会使检测结果中出现一些本身背景的区域像素点被检测成运动区域,也可能是运动目标内的部分区域被漏检。另外,背景的扰动,如树枝、树叶的轻微摇动,会使这部分也被误判断为运动目标,为了消除这些影响,首先对上一步的检测结果用形态学的方法进行处理,在找出经过形态学处理的后的连通域,计算每个连通域中的面积,对于面积小于一定值的区域,将其抛弃,不看做是前景运动目标。 2.2bwlabel函数 用法:L = bwlabel(BW,n) [L,num] = bwlabel(BW,n),这里num返回的就是BW中连通区域的个数。 返回一个和BW大小相同的L矩阵,包含了标记了BW中每个连通区域的类别标签,这些标签的值为1、2、num(连通区域的个数)。n的值为4或8,表示是按4连通寻找区域,还是8连通寻找,默认为8。 四连通或八连通是图像处理里的基本感念:8连通,是说一个像素,如果和其他像素在上、下、左、右、左上角、左下角、右上角或右下角连接着,则认为他们是联通的;4连通是指,如果像素的位置在其他像素相邻的上、下、左或右,则认为他们是连接着的,连通的,在左上角、左下角、右上角或右下角连接,则不认为他们连通。

人体七大营养素与健康的 关系 蛋白质 一.概述 蛋白质是一切生命的物质基础,约占人体总重的20%,占总固体量的45%,是构成和制造肌肉、血液、皮肤、骨骼等多种身体组织的主要物质,没有蛋白质就没有生命。 蛋白质在人体内是一个动态平衡状态。人体内的蛋白质每天都处在不断分解和合成之中,每天约有3%的蛋白质被更新,几乎一个月内全身的蛋白质就换新一遍。每天摄入的蛋白质又不能储存,所以每天供应足够的蛋白质是非常重要的。蛋白质是由碳氢氧氮组成的含氮化合物,基本结构是氨基酸。构成人体的氨基酸有22种,其中有9种是人体自身不能合成的,必须从饮食中摄取,称为必需氨基酸。其它13种为非必需氨基酸。氨基酸的不同组合构成人体不同种类的蛋白质。蛋白质作为能量代谢时,因含氮元素而不能被完全氧化,会产生尿酸、肌酐、尿素等废物经肾脏排出体外。肾功能有病变者,控制蛋白质的摄入量。 二.作用: 1.制造和修护人体组织。 构成人体的肌肉、血液、皮肤、骨骼、头发、指甲等人体各种组织和器官,制造新组织,修护坏组织,如帮助伤口愈合。 2.构成人体内多种重要生理作用的物质,如酶、激素、抗体、血红蛋白等。 酶在人体内主要起崔化作用,参与人体的各种化学反应。激素在人体内主要起着重要的调节作用,促进和控制身体各种腺体、器官的活动信息。如甲状腺负责新陈代谢等。抗体制造免疫细胞,β淋巴细胞和T淋巴细胞有记忆功能,它们对以前遇到过的任何感染能快速作出反应,提高人体的免疫力。血红蛋白供给人体氧气,带走二氧化碳。 3.提供能量。 每克蛋白质提供能量4千卡热量。蛋白质的摄取量应占总能量的10-15%。成人:每天推荐摄入量1.2克/Kg,儿童到青春期:2.5-1.7克/Kg,孕妇和授乳期多补充20克/天。 三.缺乏症状。 1.头发枯黄、断裂、指甲易裂、易断、生倒刺。 2.肌肉松驰、缺乏弹性、皮肤粗糙、无光泽。 3.低血压、贫血、手脚冰凉。 4.抵抗力低、易感冒。 5.胃肠功能差、消化不良。 6.严重缺乏可导致水肿。

人体行为识别技术 在计算机视觉领域中,人体运动行为识别是一个被广泛关注的热点问题,在智能监控、机器人、人机交互、虚拟现实,智能家居,智能安防,运动员辅助训练等方面有巨大应用价值。行为识别问题一般遵从如下基本过程:数据图像预处理,运动人体检测、运动特征提取、特征训练与分类、行为识别。着重从这几方面逐一回顾了近年来人体行为识别的发展现状和常有方法。并对当前该研究方向上待解决的问题和未来趋势做了分析。行为理解可以简单地认为是时变数据的分类问题,即将测试序列与预先标定的代表典型行为的参考序列进行匹配。通过对大量行为理解研究文献的整理发现:人行为理解研究一般遵从特征提取与运动表征、行为识别、高层行为与场景理解等几个基本过程。 特征提取与运动表征是在对目标检测、分类和跟踪等底层和中层处理的基础上,从目标的运动信息中提取目标图像特征并用来表征目标运动状态;行为识别则是将输入序列中提取的运动特征与参考序列进行匹配,判断当前的动作处于哪种行为模型;高层行为与场景理解是结合行为发生的场景信息和相关领域知识,识别复杂行为,实现对事件和场景的理解。【2】 1、行为识别的应用 从应用领域的分类来讲,可以将人体运动分析的应用分成如下几个领域: ①智能监控 这里所指的“智能”包含两个方面的含义。一种“智能”是指系统能够在一定的场景中检测是否有人的出现(如通过检测人脸的方法)防止只是简单的通过 运动目标检测所造成的错误报警(例如因为动物活动或者刮风摇动树枝等等而造

成误报)。另外一种“智能”是指系统能够监视一定场所中人的活动,并对其行为进行分析和识别,跟踪可疑行为(如经常在重要地点徘徊等等行为)从而采取相应的报警措施。通常把报警系统设置于银行、机场、车站、码头、超市、办公大楼、住宅小区等地,以实现对这些场所的智能监控。 ②虚拟现实 跟踪现实世界人的姿态,从而创建一个虚拟的仿真场景,实现人与这个虚拟世界的交互。该领域的具体应用涉及视频游戏、虚拟摄影棚、计算机动画等方面。 ③高级用户接口 指可以通过对用户手势的识别来代替传统的鼠标和键盘输入,从而实现人与计算机之间的智能交互。此外,通过对手势语言的理解,还可以进行聋人与计算机之间的手语交流。 ④运动分析 人体运动分析可以运用于基于容的视频检索领域。例如可以检索在运动会上单杠比赛中运动员的杠上动作。这样可以节省用户大量的查询视频资料的时间和精力。另外一种应用是用于各种体育项目中,提取运动员的各项技术参数(如关节位置、角度和角速度,等等),通过分析这些信息,可以为运动员的训练提供指导和建议,有助于提高运动员的训练水平。此外,还可以用于体育舞蹈动作的分析,以及临床矫形术的研究等领域。 ⑤基于模型的视频编码 通过提取一定的静态场景中人物的形态特征参数和3D姿态参数,以较低的数据量对视频数据流加以描述,实现视频数据的压缩和低比特率传送。可以用于在因特网上展开远程视频会议以及VOD(Video-On-Demand)视频点播。

生物特征识别技术的发展趋势 随着信息社会对个人身份认证与管理需求的不断增长,生物特征识别技术及其相关产品已经大量地进入到了社会生活的各个方面,为不断提高人类生活的品质做出了贡献。但是,生物特征识别技术在实际的应用过程中也出现了一些问题,同时,人们针对目前已经得到广泛应用的一些生物特征识别技术也提出了的质疑与挑战。例如,人体指纹可以比较容易地被复制与伪造,从而存在利用伪造的指纹副本对指纹识别系统进行欺骗的可能性。而且,通过一定的技术手段获取人体指纹进行伪造的难度并不大。2006年,美国的科普节目MythBusters利用一种模仿人体组织特性的凝胶材料制作了人体的指纹副本,然后利用这个伪造的指纹副本成功地通过了指纹识别系统的认证。在2009年,Duc Nguyen更是非常容易地利用一张真人大小的黑白图片通过了联想笔记本所用的人脸识别系统的用户登录认证。 为什么会出现这样的问题呢?首先需要从生物特征识别技术的原理谈起。生物特征(这里特指人体的生物特征)之所以能够作为个人身份鉴别与识别的有效手段,这是由其自身所具有的四个特点所决定的:普遍性、唯一性、稳定性和不可复制性。生物特征的普遍性与唯一性在多数情况下可以得到满足,而稳定性和不可复制性则因各种生物特征的自身特点而有所不同。而且,受限于传感器与生物特征识别算法的性能,生物识别系统在识别精度与防伪性能上将会有所下降。例如,在理论上,只要人体面部细节特征足够多,那么即使是双胞胎也可以进行区分。实际上,对于一个现实的生物识别系统而言,要做到这点几乎是不可能的。但是也没有必要太过悲观,人们可以通过采取多种生物特征相融合的识别方式,即多模态识别来提高系统的精度和保证系统防伪性。未来生物特征识别技术的发展趋势大致可分为三个方向:多模态、非接触和网络化。 多模态:采用多模态生物特征融合技术可以获得比单一生物特征识别系统更好的识别性能和可靠性,并增加伪造人体生物特征的难度与复杂性,提高系统的安全性。多模态生物特征识别技术是指综合利用来自同一生物特征的多种识别技术,或者来自不同生物特征的多种识别技术,对个人身份进行判断的生物特征识

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 人体步态的生物力学特征与步态分析.doc 人体步态的生物力学特征与步态分析摘要步行是人类运动最基本的方式,加强对步态的动作研究,有利于我们对人体运动规律进行更深入的了解,有利于人体运动障碍疾病的治疗和恢复。 本文在国内外相关研究成果的基础上,总结归纳出步态的一般生物力学原理和步态分析的基本方法,为进一步对步态的研究奠定基础。 关键词步态生物力学研究方法分析一、步态的生物力学原理步态是人类步行的行为特征。 步行是人类生存的基础,是人类与其它动物区别开来的关键特征之一。 正常时的步行不需要思考,然而步行的控制却是十分复杂的,包括中枢命令,身体平衡以及协调控制,涉及足、踝、膝、髋、躯干、颈、肩、臂的肌肉和关节的协同运动。 其中任何环节的失调都有可能影响到步态。 步行是全身肌肉参与,包括人体重心移位,骨盆倾斜旋转,髋、膝、踝关节伸屈及内外旋展等,使人体发生位移的一种复杂的随意性运动。 行走过程中,从一侧脚跟着地开始到该脚跟再次着地形成 1 个步态周期。 对指定的下肢而言,1 个步态周期活动可分为支撑时相和摆动时 1 / 6

相。 支撑时相又分为脚跟着地、脚趾着地、支撑中期、脚跟离地、蹬离期和趾离地诸动作阶段。 摆动时相分为加速期、摆动期和减速期。 正常行走时,支撑时相约占整个步态周期的60%―65%,因此,当一侧下肢进入支撑时相时,另侧下肢尚未离地,两下肢同时负重称为双肢负重期。 双肢负重期约占全周期的 28.8%,占支撑时相的 44.8%,支撑时相的其它时间为单肢负重期。 随着年龄的增长,单、双支撑时相占步态周期的比例也随之增加。 不同性别和身高的人,其支撑时相和摆动时相所占的比例无明显差异。 二、步态分析步态分析是用运动生物力学的概念、处理手段和已经掌握的人体解剖、生理学知识对人体行走的功能状态进行分析的一种生物力学研究方法。 随着科学技术的发展,由先进的传感器、高速摄像机、微型计算机等组成的综合步态分析系统,使步态分析方法得以在康复医学研究中越来越深入的开展,该系统可不受外界干扰,同时提供行走时人体的重心的空间位移、速度、加速度、地面支反力、肌肉及关节活动情况、关节内力及力距的变化等多种人体运动的信息,1 个人的步态将会像体温、血压那样,从 1 个侧面反映出人体的健康状况和病态特征。

一什么是健康?影响健康的因素有哪些? 答:健康是指一个人在身体、精神和社会等方面都处于良好的状态。 世界卫生组织提出“健康不仅是躯体没有疾病,还要具备心理健康、社会适应良好和有道德”。因此,现代人的健康内容包括:躯体健康、心理健康、心灵健康、社会健康、智力健康、道德健康、环境健康等。 影响健康的四个主要因素 1. 行为和生活方式因素: 是指因自身不良行为和生活方式,直接或间接给健康带来的不利影响。 2. 环境因素强调人体与自然环境和社会环境的统一,强调健康、环境与人类发展问题不可分割。 3. 生物学因素 4. 卫生医疗服务指社会卫生医疗设施和制度的完善状况 二.什么是传染病?传染病的传播途径有哪些?应该如何预防传染病? 答:传染病是由各种病原体引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的一类疾病。传播途径:经空气传播;经水传播;经食物传播;接触传播;媒介节肢动物传播;经土壤传播;垂直传播;医源性传播。预防:管理和控制;切断传播途径;保护易感人群。三.血液的成分是什么?血液具有哪些功能? 答:成分组成:血浆,红细胞,白细胞,血小板。功能:运输;参与体液调节;保持内环境稳定;防御功能;调节体温 四.消化系统包括哪些器官?肝脏具有哪些功能?如何保护肝脏? 答:人体消化系统由消化道和消化腺两大部分,人体消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠(包括十二指肠、空肠、回肠)和大肠(包括盲肠、阑尾、结肠、直肠)。在临床上,常把消化道分为上消化道(十二指肠以上的消化道)和下消化道(十二指肠以下的消化道)。消化腺包括唾液腺,胃腺,肝脏,胰腺,肠腺。其主要功能是分泌消化液。肝脏的功能:代谢、胆汁生成、解毒、凝血、免疫、热量产生及水与电解质的调节中均起着非常重要的作用,是人体内的一个巨大的“化 工厂”。(合成与贮存作用;分泌胆汁;解毒作用;防御作用;造血功能);均匀饮食;高质量的睡眠;适量运动以有氧运动为佳;快乐的心情;主动休息;防御天敌。 五.什么是激素?试举人体中的三种激素的生理功能? ? 答:从广义上讲,激素是一类生物体内的化学信息分子,主要是由一些特殊组织或腺体合成,并且不需要管道而直接分泌到体液(对于动物指的是血液、淋巴液等)的有机分子,这些分子经血液运输到相应的靶组织,使得这些组织发生激烈的生物化学反应和生理效应。甲状腺是体内吸收碘能力最强的组织,甲状腺的生理功能主要是促进糖、脂及蛋白质的代谢;促进机体的生长发育和组织分化;对中枢神经系统、循环系统、造血过程、肌肉活动及智力和体质的发育等均有显著作用。 ;肾上腺素主要是调节糖代谢, 它能够促进肝糖原和肌糖原的分解,增加血糖和血中的乳酸含量。盐皮质激素:调节水盐代谢;生长激素能通过促进肝脏产生生长激素介质间接促进生长期的骨骺软骨形成,促进骨及软骨的生长,从而使躯体增高。生长激素对中间代谢及能量代谢也有影响,可促进蛋白质合成 六.人脑由哪几部分组成的?怎样科学用脑? 答:人脑由大脑、小脑、间脑、脑干组成。大脑包括端脑、间脑、中脑、脑桥和延髓;劳逸结合;保证睡眠;参加运动;注意营养。1早用脑2勤用脑3适时用脑4劳逸结合5强化右脑

人体健康与体育锻炼的关系 首先体育锻炼与身体生理健康的关系。 人体由神经系统、循环系统、呼吸系统、运动系统、消化系统、排泄系统、生殖系统、内分泌和感觉器官等组成。体育锻炼是由人体各器官系统协调配合所完成,同时,体育锻炼又对各器官系统产生良好影响。 一、体育锻炼与消化系统。消化系统是由消化管与消化腺组成。消化系统可把食物转化为身体所需要的营养物质,将它送入淋巴和血流,以供身体生长和维持生命用,并将代谢过程中的残渣排出体外。经常参加体育锻炼,对消化系统的机能有良好影响,可使胃肠的蠕动增强,消化液的分泌加多,因而使消化和吸收的能力提高;也能增加人体对食物的欲望和需要量,有利于增强体质。 二、体育锻炼与神经系统。神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统是指挥整个机体活动的"司令部"。人体的一切活动,其本质都是神经系统的反射活动,都是经过感知、分析、判断、作出反应这个过程来完成的。经常参加体育锻炼可以改善和提高神经系统的反应能力,使之思维敏捷,调控身体运动更准确协调;还能有效地消除脑细胞的疲劳,提高学习和工作效率。 三、体育锻炼与运动系统。运动系统又称骨骼肌肉系统,是由骨骼、关节和肌肉构成。经常参加体育锻炼可促进骨骼的生长发育。使骨密质增厚,骨变粗,骨面肌肉附着处突起明显,骨小梁的排列根据张力和压力更加整齐有规律,这是由于骨的新陈代谢加强,骨的血液循环得到改善,从而在形态结构上产生良好变化的结果。经常参加科学的体育锻炼,可使人体关节的机能得到提高。关节面骨密质增厚,提高对运动负荷的承受能力;关节面软骨增厚,既加大了关节的稳固性,又提高了关节的运动缓冲能力;关节囊增厚,加固关节;关节囊内层的滑膜层分泌滑液功能提高,减少软骨之间摩擦;关节滑膜囊与滑膜皱襞的形态、结构产生良好变化,避免关节面过大的撞击和摩擦;关节周围肌腱和韧带增粗,加强了关节的稳固性,提高了运动能力。经常参加锻炼可使肌肉体积明显增大,肌肉的工作能力大大提高,肌肉灵活协调、反应迅速、准确有力、耐久高效。还可以消除多余脂肪,防止肥胖症。 四、体育锻炼与心肺循环系统。在人体的各器官系统中,由呼吸系统与心血管系统组成的人体氧运输系统(即心肺系统),对人的健康及生命活动有十分重要作用。人体通过心肺循环系统将氧气和营养物质源源不断地输送到人体的各个细胞,同时将其代谢最终产物向体外运输与排出,这是维持人体新陈代谢的基础。现代科学研究证明,体育锻炼对人体器官系统的影响有双向效应;一方面,我们要肯定科学体育锻炼对人体器官系统能产生良好影响;另一方面,如果体育锻炼违背了客观规律,也会有害健康。缺少科学性的盲目锻炼,对人体的健康促进作用很小,甚至还可能使锻炼者产生损伤、疲劳等症状,严重损伤身体机能。因此,我们必须在科学原理指导下进行有规律的运动。

自然的人体动作识别 黄飞跃徐光祐 清华大学计算机科学与技术系,普适计算教育部重点实验室,北京,100084 摘 要:人体动作识别是计算机视觉的一个重要研究课题。目前大多数动作识别的研究都 假设是在特定受限的场景下,即特定的视角、位置、对象、背景和光照条件下工作。其中, 尤以要求特定的视角和位置对实际应用的限制最为严重。本文致力于研究能处理视角和位 置变化并可用于非特定对象的人体动作识别方法。我们把它称为自然的人体动作识别方法。 为此我们提出了"包容形状"的人体表示,这种表示不受视角、位置的变化影响,充分利用了 两个正交摄像机拍摄的轮廓信息以去除由人的身体旋转引起的影响。利用包容形状,我们 取得了非特定人、任意视角下的自然人体动作识别较好的实验结果。同时我们也介绍了该 识别方法在实际智能家居——老人看护系统中的应用。 关键词:自然动作识别;包容形状 1.引言 人体动作识别是计算机视觉里一个活跃的研究方向,有不少综述,力图把以前的相关研究方法进行总结和分类,比如[1], [2], [3], [4]。至今为止,关于动作识别的大多数研究工作都是在特定受限的场景下展开,比如特定的视角、动作人、背景和光照。在这之中,尤以视角和位置的限制最为突出。我们认为要实现自然场景下的动作识别,就必须消除应用条件中的这些限制。为此,我们在这篇论文中,重点研究了动作识别中与视角和位置无关的体态表示,以实现非特定人、任意视角下的自然人体动作识别。 现阶段已经开展了不少视角无关的动作识别研究工作,比如Cen Rao [5],Vasu Parameswaran[6]。但是还有很多问题亟待解决,大多数的方法依赖鲁棒的语义特征点检测或者是点对应,而这些是比较难实现的。 在本文中,我们提出使用了一种“包容形状”的体态表示。在仿射摄像机投影模型的假设下,这种表示对于视角和位置的变化具有不敏感性,同时不需要依靠任何较难提取并且对误差很敏感的语义点检测和点对应。利用这种表示,我们开发了自己的动作识别系统并且把它部署到实际应用:智能家居—老人看护系统中。实验结果表明我们的系统对于非特定人、任意视角和位置下的自然动作有着很理想的识别能力。 资助项目:国家自然科学基金资助项目(60673189,60433030) 联系作者:黄飞跃, Email:hfy01@https://www.doczj.com/doc/e317687277.html,

人体行为识别技术

人体行为识别技术 在计算机视觉领域中,人体运动行为识别是一个被广泛关注的热点问题,在智能监控、机器人、人机交互、虚拟现实,智能家居,智能安防,运动员辅助训练等方面有巨大应用价值。行为识别问题一般遵从如下基本过程:数据图像预处理,运动人体检测、运动特征提取、特征训练与分类、行为识别。着重从这几方面逐一回顾了近年来人体行为识别的发展现状和常有方法。并对当前该研究方向上待解决的问题和未来趋势做了分析。行为理解可以简单地认为是时变数据的分类问题,即将测试序列与预先标定的代表典型行为的参考序列进行匹配。通过对大量行为理解研究文献的整理发现:人行为理解研究一般遵从特征提取与运动表征、行为识别、高层行为与场景理解等几个基本过程。 特征提取与运动表征是在对目标检测、分类和跟踪等底层和中层处理的基础上,从目标的运动信息中提取目标图像特征并用来表征目标运动状态;行为识别则是将输入序列中提取的运动特征与参考序列进行匹配,判断当前的动作处于哪种行为模型;高层行为与场景理解是结合行为发生的场景信息和相关领域知识,识别复杂行为,实现对事件和场景的理解。【2】 1、行为识别的应用 从应用领域的分类来讲,可以将人体运动分析的应用分成如下几个领域: ①智能监控 这里所指的“智能”包含两个方面的含义。一种“智能”是指系统能够在一定的场景中检测是否有人的出现(如通过检测人脸的方法)防止只是简单的通过运动目标检测所造成的错误报警(例如因为动物活动或者刮风摇动树枝等等而造成误报)。另外一种“智能”是指系统能够监视一定场所中人的活动,并对其行为进行分析和识别,跟踪可疑行为(如经常在重要地点徘徊等等行为)从而采取相应的报警措施。通常把报警系统设置于银行、机场、车站、码头、超市、办公大楼、住宅小区等地,以实现对这些场所的智能监控。 ②虚拟现实 跟踪现实世界人的姿态,从而创建一个虚拟的仿真场景,实现人与这个虚拟世界的交互。该领域的具体应用涉及视频游戏、虚拟摄影棚、计算机动画等方面。 ③高级用户接口 指可以通过对用户手势的识别来代替传统的鼠标和键盘输入,从而实现人与计算机之间的智能交互。此外,通过对手势语言的理解,还可以进行聋人与计算机之间的手语交流。 ④运动分析 人体运动分析可以运用于基于内容的视频检索领域。例如可以检索在运动会上单杠比赛中运动员的杠上动作。这样可以节省用户大量的查询视频资料的

生物特征识别技术论文 特征识别技术是利用人的生理特征或行为特征,来进行个人身份 的鉴定。下面是精心推荐的生物特征识别技术,希望你能有所感触! 生物特征识别技术概述 【摘要】生物特征识别技术是利用人的生理特征或行为特征,来进行个人身份的鉴定。文章论述了现有的各种生物特征识别技术的 原理、特征、应用的优缺点,介绍了生物特征识别技术的标准化 工作和发展趋势。 【关键词】身份鉴别;生物特征识别;标准化 网络信息化时代的一大特征就是个人身份的数字化和隐性化。如何准确鉴定一个人的身份,保护信息安全是当今信息化时代必须 解决的一个关键性社会问题。目前,我国的各种管理大部分 使用证件、磁卡、IC卡和密码,这些手段无法避免伪造或遗失,密 码也很容易被窃取或遗忘。这些都给管理者和使用者带来很大不方便。生物特征身份鉴别方法可以避免这些麻烦。因此,这一技术 已成为身份鉴别领域的研究。

所谓生物特征识别技术就是,通过计算机与各种传感器和生物原理等高手段密切结合,利用人体固有的生理特性和行为特征,来进行个人身份的鉴定。生理特征与生俱来,多为先天性的;行为特征则是习惯使然,多为后天性的。将生理和行为特征统称为生物特征。 并非所有的生物特征都可用于个人的身份鉴别。身份鉴别可利用的生物特征必须满足以下几个条件:第一,普遍性:即必须每个人都具备这种特征。第二,唯一性:即任何两个人的特征是不一样的。第三,可测量性:即特征可测量。第四,稳定性:即特征在一段时间内不改变。当然,在应用过程中,还要考虑其他的实际因素,比如:识别精度、识别速度、对人体无伤害、被识别者的接受性等等。现在常用的生物特征有:人脸识别、虹膜识别、手形识别、指纹识别、掌纹识别、签名识别、声音识别等。下面将分别介绍各种生物特征识别技术: 一、生物识别技术介绍 常用的生理特征有脸像、指纹、虹膜等;常用的行为特征有步态、签名等。声纹兼具生理和行为的特点,介于两者之间。 (一)基于生理特征的识别技术

生物特征识别技术概述(一) 【摘要】生物特征识别技术是利用人的生理特征或行为特征,来进行个人身份的鉴定。文章论述了现有的各种生物特征识别技术的原理、特征、应用的优缺点,介绍了生物特征识别技术的标准化工作和发展趋势。 【关键词】身份鉴别;生物特征识别;标准化 网络信息化时代的一大特征就是个人身份的数字化和隐性化。如何准确鉴定一个人的身份,保护信息安全是当今信息化时代必须解决的一个关键性社会问题。目前,我国的各种管理大部分使用证件、磁卡、IC卡和密码,这些手段无法避免伪造或遗失,密码也很容易被窃取或遗忘。这些都给管理者和使用者带来很大不方便。生物特征身份鉴别方法可以避免这些麻烦。因此,这一技术已成为身份鉴别领域的研究热点。 所谓生物特征识别技术就是,通过计算机与各种传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性和行为特征,来进行个人身份的鉴定。生理特征与生俱来,多为先天性的;行为特征则是习惯使然,多为后天性的。将生理和行为特征统称为生物特征。并非所有的生物特征都可用于个人的身份鉴别。身份鉴别可利用的生物特征必须满足以下几个条件:第一,普遍性:即必须每个人都具备这种特征。第二,唯一性:即任何两个人的特征是不一样的。第三,可测量性:即特征可测量。第四,稳定性:即特征在一段时间内不改变。当然,在应用过程中,还要考虑其他的实际因素,比如:识别精度、识别速度、对人体无伤害、被识别者的接受性等等。现在常用的生物特征有:人脸识别、虹膜识别、手形识别、指纹识别、掌纹识别、签名识别、声音识别等。下面将分别介绍各种生物特征识别技术:一、生物识别技术介绍 常用的生理特征有脸像、指纹、虹膜等;常用的行为特征有步态、签名等。声纹兼具生理和行为的特点,介于两者之间。 (一)基于生理特征的识别技术 1.指纹识别。指纹识别技术是通过取像设备读取指纹图像,然后用计算机识别软件分析指纹的全局特征和指纹的局部特征,特征点如嵴、谷、终点、分叉点和分歧点等,从指纹中抽取特征值,可以非常可靠地通过指纹来确认一个人的身份。 指纹识别的优点表现在:研究历史较长,技术相对成熟;指纹图像提取设备小巧;同类产品中,指纹识别的成本较低。其缺点表现在:指纹识别是物理接触式的,具有侵犯性;指纹易磨损,手指太干或太湿都不易提取图像。 2.虹膜识别。虹膜识别技术是利用虹膜终身不变性和差异性的特点来识别身份的,虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状的各色环状物,每个虹膜都包含一个独一无二的基于水晶体、细丝、斑点、凹点、皱纹和条纹等特征的结构。虹膜在眼睛的内部,用外科手术很难改变其结构;由于瞳孔随光线的强弱变化,想用伪造的虹膜代替活的虹膜是不可能的。目前世界上还没有发现虹膜特征重复的案例,就是同一个人的左右眼虹膜也有很大区别。除了白内障等原因外,即使是接受了角膜移植手术,虹膜也不会改变。虹膜识别技术与相应的算法结合后,可以到达十分优异的准确度,即使全人类的虹膜信息都录入到一个数据中,出现认假和拒假的可能性也相当小。 和常用的指纹识别相比,虹膜识别技术操作更简便,检验的精确度也更高。统计表明,到目前为止,虹膜识别的错误率是各种生物特征识别中最低的,并且具有很强的实用性,386以上计算机CCD摄像机即可满足对硬件的需求。 3.视网膜识别。人体的血管纹路也是具有独特性的,人的视网膜上面血管的图样可以利用光学方法透过人眼晶体来测定。用于生物识别的血管分布在神经视网膜周围,即视网膜四层细胞的最远处。如果视网膜不被损伤,从三岁起就会终身不变。同虹膜识别技术一样,视网膜扫描可能具有最可靠、最值得信赖的生物识别技术,但它运用起来的难度较大。视网膜识别

生物特征识别技术是利用人的生理特征或行为特征,来进行个人身份的鉴定。 在当今信息化时代,如何准确鉴定一个人的身份、保护信息安全,已成为一个必须解决的关键社会问题。传统的身份认证由于极易伪造和丢失,越来越难以满足社会的需求,目前最为便捷与安全的解决方案无疑就是生物识别技术。它不但简洁快速,而且利用它进行身份的认定,安全、可靠、准确。同时更易于配合电脑和安全、监控、管理系统整合,实现自动化管理。由于其广阔的应用前景、巨大的社会效益和经济效益,已引起各国的广泛关注和高度重视。 生物识别技术(Biometric Identification Technology)是指利用人体生物特征进行身份认证的一种技术。更具体一点,生物特征识别技术就是通过计算机与光学、声学、生物传感器和生物统计学原理等高科技手段密切结合,利用人体固有的生理特性和行为特征来进行个人身份的鉴定。 优势:是目前最为方便与安全的识别技术,它不需要记住复杂的密码,也不需随身携带钥匙、智能卡之类的东西。由于生物识别技术认定的是人本身,这就直接决定了这种认证方式更为安全和方便了。 生物特征识别主要包括: ●指纹识别 ●脸像识别 ●步态识别 ●虹膜识别 ●静脉识别 ●视网膜识别 ●手掌几何学识别 ●DNA识别 ●声音和签字识别 ●亲子鉴定

主要应用: ●刑侦鉴定 ●企业的安全与管理 ●自助式政府服务、出入境管理,金融服务、电子商务等 存在问题: 如果有生物特征被察觉或检测到是“有噪音的”(比如指纹中带有疤痕或者因感冒而改变声音时),这个生物特征识别系统的性能可能会受到损害,此时的匹配评分计算是不可靠的。 未来趋势 多模态或多生物特征融合的解决方案

摘要:生物特征识别技术是利用人的生理特征或行为特征,来进行个人身份的鉴定。文章论述了现有得各种生物特征识别技术的原理,特征的优缺点,介绍生物特征识别技术的发展趋势。 关键词:身份鉴别;人体生物特征;发展趋势 1. 引言信息化高速发展的一大特征是个人身份的数字化和隐性化, 如何准确鉴定一个人的身份,保护信息安全是当今信息化时代必须解决得一个关键性社会问题。生物特征身份鉴别技术是身份鉴别领域的一个研究热点。生物特征识别技术是指利用人体固有的生理特征或行为特征来进行个人身份鉴别认证的技术。生物特征识别技术包括采用人体固有的生理特征(如人脸、指纹、虹膜、静脉、视网膜进行的身份认证技术和利用后天形成的行为特征(如签名、笔迹、声音、步态进行的身份认证技术。与传统的身份鉴定手段相比,基于生物特征识别的身份鉴定技术具有如下优点:(1不会遗忘或丢失; (2防伪性能好,不易伪造或被盗; (3 “随身携带” ,随时随地可用。正是由于生物特征身份识别认证具有上述优点,基于生物特征的身份识别认证技术受到了各国的极大重视。 2. 生物特征识别技术的现状及发展趋势目前, 常用的生物特征识别技术所用的生物特征有基于生理特征的如视网膜、人脸、指纹、虹膜,也有基于行为特征的如笔迹、声音等。下面就这些常见的生物特征识别技术的特点及其发展趋势进行讨论研究。 2.1. 视网膜识别人体的血管纹路也是具有独特性的,人的视网膜表面血管得图样可以利用光学方法透过人眼晶体来测定。用于生物识别的血管分布在神经视网膜周围,即视网膜四层细胞得最远处。如果视网膜不被损伤,从三岁起就会终身不变,如同虹膜识别技术一样,视网膜扫描可能具有最可靠,最值得信赖得生物识别技术,但它运用起来的难度较大。视网膜识别技术要求激光照射眼球的背面以获得视网膜特征得唯一性。视网膜技术的优点:视网膜是一种及其固定得生物特征,因为它是隐藏的,故而不易磨损,老化;非接触性得;视网膜是不可见得,不会被伪造。缺点是:视网膜技术未经过任何测试, 可能会给使用者带来健康的损坏。 2.2. 人脸识别人脸识别作为一种基于生理特征的身份认证技术,与目前广泛应用的以密码、 IC 卡为媒介的传统身份认证技术相比,具有不易伪造、不易窃取、不会遗忘的特点;而人脸识别与指纹、虹膜、掌纹识别等生理特

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