We present a novel framework for the automatic discovery and recognition of motion primitives in videos of human activities. Given the 3D pose of a human in a video, human motion primitives are discovered by optimizing the `motion flux', a quantity which captures the motion variation of a group of skeletal joints. A normalization of the primitives is proposed in order to make them invariant with respect to a subject anatomical variations and data sampling rate. The discovered primitives are unknown and unlabeled and are unsupervisedly collected into classes via a hierarchical non-parametric Bayes mixture model. Once classes are determined and labeled they are further analyzed for establishing models for recognizing discovered primitives. Each primitive model is defined by a set of learned parameters. Given new video data and given the estimated pose of the subject appearing on the video, the motion is segmented into primitives, which are recognized with a probability given according to the parameters of the learned models. Using our framework we build a publicly available dataset of human motion primitives, using sequences taken from well-known motion capture datasets. We expect that our framework, by providing an objective way for discovering and categorizing human motion, will be a useful tool in numerous research fields including video analysis, human inspired motion generation, learning by demonstration, intuitive human-robot interaction, and human behavior analysis.
翻译:我们提出了一个在人类活动视频中自动发现和识别运动原始材料的新框架。根据人类在视频中3D构成的3D构成,人类运动原始材料通过优化“运动通量”来发现,而“运动通量”是反映一组骨骼关节运动变异的一个数量。我们提出原始材料的正常化,以便使这些原始材料在一个主题解剖变异和数据取样率方面具有差异性。发现原始材料是未知的,没有标签,并且通过等级非参数性贝斯混合模型被不受监督地收集到各个班级中。一旦确定和标记了等级,以建立发现原始材料的模型。一旦确定和标签,它们就会被进一步分析。每个原始模型都由一套有知识的参数来界定。根据新的视频数据以及视频中出现的主题的估计构成,将原始材料分成一些原始材料,根据所学模型参数的参数来认识这些原始材料。利用我们的框架,我们建立了可公开获取的人类运动原始材料数据集,使用从众所周知的运动捕获数据集中提取的序列。我们期望我们的框架,通过提供一种客观的研究方式,通过人类的模型分析,通过一种研究,在人类运动的模型中进行多种分析,通过一种有用的分析,通过提供一种客观的研究,在人类的模型中将人类的模型中,通过一种分析, 一种有用的分析,通过一种分析,通过提供一种对人类的模型进行人类的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型的模型,将一个有用的分析, 一种有用的分析, 一种有用的分析, 一种有用的分析, 将人类的模型来进行,在人类的模型来进行, 一种有用的分析, 一种有用的分析, 一种分析, 一种在一种在人类的实验中, 一种在人类的实验中, 进行大量的实验, 一种在人类的实验中,在人类的实验中,在人类的模型的实验中, 进行, 一种分析, 一种实验中, 进行, 进行, 一种分析, 一种分析, 一种实验中, 一种分析, 一种实验中, 一种实验中, 一种分析, 一种分析, 一种实验中, 一种实验中, 一种分析, 一种分析, 一种实验中, 一种在人类的实验中, 一种分析, 一种分析, 一种实验的, 一种