什么是步態識別？流程及工作原理分析

1 什么是步態識別

步態識別利用圖像和視頻序列，通過建立模型提取目標人物步態輪廓特征，從而對目標人物進行身份識別。與虹膜識別、指紋識別和人臉識別等方法相比，步態識別具有可以在遠距離、非受控和多視角等情況下根據行人的步態及形體特征進行身份識別的優點，是最適合在視頻監控中應用的生物特征識別方法之一

另外，據《環球時報》記者了解，步態識別技術是目前全球前沿的生物特征識別技術，它通過人的體型（身高、腿骨、肌肉、關節等生理特征）和走路姿態進行身份識別。人通過換裝（如換鞋、戴帽、穿大衣等）或變換走路姿勢，并不能逃離步態識別技術的捕捉?；诖?，業界認為，步態識別是一項非常重要并且基本穩定的生物特征識別技術。英國南安普敦大學電子與計算機系專家的研究顯示，人人都有截然不同的走路姿勢，因為人們在肌肉的力量、肌腱和骨骼長度、骨骼密度、視覺的靈敏程度、協調能力、經歷、體重、重心、肌肉或骨骼受損程度、生理條件以及個人走路的“風格”上都存在細微差異。在智能視頻監控領域，步態識別技術比一般圖像識別更具優勢

2 步態識別流程

人體步態作為生物行為特征的一部分，與其他諸如面部、指紋、虹膜等生物特征相比，具有難以偽裝、難以模仿和無需被識別者配合等特點，這種新型身份識別技術適合應用于遠距離身份識別任務中，例如犯罪預防和法醫鑒定。一般情況下，一個完整的步態識別流程主要由以下四個過程組成：

(1)步態數據采集：評價步態識別算法性能的前提是步態數據集的科學與嚴謹，按照步態數據來源的劃分，步態數據第一大類為基于特殊傳感器的數據(足底壓力傳感器、穿戴式傳感器)，此類數據一般用于步態識別衍生研究。第二大類為基于視頻序列的步態數據，此類數據一般用于主流步態識別研究。本文研究工作主要基于視頻序列步態數據。

(2)數據處理及預處理：當收集到步態數據之后，需要對數據進行必要處理。在基于外觀的步態識別方法中，一般選取圖像原始數據作為輸入，對原始圖像的處理依次包括目標檢測、分割、去噪，在此之后進行圖像二值化和圖像歸一化處理，從而得到步態輪廓圖像。

(3)步態特征提?。翰綉B特征提取是步態識別的核心技術，步態特征選取的優劣會直接影響識別結果。目前，國內外科研人員對步態特征提取技術已提出眾多高效的方法，

(4)特征分類與匹配：在提取步態特征后，可通過分類器方法(神經網絡、決策樹等算法)進行對步態標簽的識別分類，也可通過相似度學習方法(歐式距離、馬氏距離等)比對兩段步態序列間的相似程度，進而完成識別分類

3 步態識別系統的工作原理

安全視頻智能監控場合中自動步態識別系統的基本工作原理如下：

(1)由監控攝像機采集人的步態，通過檢測與跟蹤獲得步態的視頻序列，經過預處理分析提取該人的步態特征。即對圖像序列中的步態運動進行運動檢測、運動分割、特征提取等步態識別前期的關鍵處理。

(2)再經過進一步處理，使其成為與己存貯在數據庫的步態的同樣的模式;

(3)將新采集的步態特征與步態數據庫的步態特征進行比對識別，有匹配的即進行預/報警。無匹配的，監控攝像機則繼續進行步態的采集。

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