Reconhecimento de ações humanas baseado em articulações do esqueleto obtidas de poses 2D - Belluzzo, Bruno (2023)
Com o aumento da capacidade das tecnologias atuais de armazenamento e processamento de grandes volumes de dados em uma velocidade cada vez maior, a análise e o reconhecimento de padrões em vídeos passaram a ser pesquisadas e empregadas nas mais diversas aplicações, dentre as quais o reconhecimento automático de ações humanas, que visa identificar em um determinado vídeo as ações sendo executadas pelas pessoas presentes, seja para fins recreativos ou para o monitoramento e a segurança em locais públicos ou até mesmo privados. Detectar pessoas nos vídeos e reconhecer as ações sendo realizadas por elas é uma tarefa complexa, pois exige a extração de caracteríticas que representam um padrão de movimentos realizados pela pessoa tanto no aspecto espacial, quanto no aspecto temporal, ao longo dos diversos frames do vídeo. Uma maneira de obter informações que descrevam o movimento do corpo humano em vídeos é identificar as articulações do esqueleto humano nos diversos frames, o que pode ser realizado utilizando-se algoritmos de estimação de pose 2D em imagens. Atualmente, existem algoritmos bastante eficazes e eficientes disponíveis, capazes de detectar as articulações do corpo humano e retornarem suas coordenadas nas imagens. Aliado a isso, tem se observado nos últimos anos uma grande evolução dos métodos e algoritmos de aprendizado de máquina, destinados ao reconhecimento de padrões complexos, inspirados em modelos biológicos, com ênfase nos métodos baseados em aprendizado de máquina profundo e recorrente. Esta dissertação de mestrado tem como objetivo propor um método de reconhecimento de ações humanas em vídeo baseado nas articulações dos esqueletos obtidas de poses 2D estimadas por meio de algoritmos estado da arte, utilizando redes neurais recorrentes convolucionais para propiciar mais robustez ao processo. O método proposto foi avaliado utilizando-se duas bases de dados públicas e populares de vídeos de ações humanas, a KTH e a Weizmann. Os resultados obtidos foram superiores aos resultados obtidos por vários métodos encontrados na literatura e comparáveis à métodos estado-da-arte, com a vantagem de apresentar uma estratégia simples para a extração de características a partir das articulações dos esqueletos obtidas das poses 2D.