本书介绍基于智能计算技术的人体行为识别及应用，由活动识别与行为理解的主流技术和基于行为模式的主要应用两大部分构成。全书包括8章，其中第1章是全书内容的概述，第2～4章介绍面向活动识别与行为理解的几类主流技术，第5～8章介绍基于行为模型的几个典型应用及其原型系统。
　　本书内容是模式识别、数据挖掘、机器学习、普适计算等研究主题在人体活动识别应用领域的综合体现，适合于高年级本科生、研究生和其他科研工作者了解技术进步及提取研究主题之用。

　　人体行为识别是应用不同模态传感器感知人体及其周围环境信息，并基于感知信息识别活动、理解行为和推理意图的研究主题，是现代信息通信技术长足发展的产物，涉及机器学习、普适计算、模式识别、心理学及社会学等诸多研究领域，在安全监测、场景识别、智能辅助、人机交互等领域有着广泛的应用价值。
　　本书介绍基于智能计算技术的人体行为识别及应用，全书内容主要包括两大部分：第一部分（第2~4章）介绍活动识别与行为理解的主流技术；第二部分（第5~7章）描述与行为模式相关的主要应用。其中，第一部分以人体行为的不同感知技术为依据，将现有的行为识别研究划分为行为识别的视觉技术、行为识别的可穿戴技术和行为识别的非穿戴技术等三类，且就每一类主题介绍其数据获取、预处理及模型构建等内容。第二部分从人口老龄化这一时代背景出发，选取老年人独立生活面临的健康及生活辅助需求问题，提出并研究了基于行为模式的老年人智能辅助技术，包括迷路行为建模与实时检测、基于轨迹跟踪的徘徊行为在线检测以及睡眠行为渐进性改变识别。全书共8章，各章主要内容如下：
　　第1章介绍人体行为的时空特性及层次结构，概述智能计算及其主流计算方法，并介绍智能行为识别方法的分类及典型方法。
　　第2章介绍基于视觉技术的人体行为识别，包括运动人体的检测、动作特征的提取及识别方法等内容。
　　第3章介绍行为识别的可穿戴技术，包括可穿戴计算概述，基于可穿戴技术的数据获取、数据分割、特征提取和行为识别方法。
　　第4章介绍行为识别的非穿戴技术，包括非穿戴识别技术概述，基于RSSI的识别技术、基于CSI的识别技术以及主要的行为识别方法。
　　第5章介绍迷路行为建模与检测技术，包括移动行为建模与迷路行为定义、基于GPS移动轨迹的迷路行为检测方法、迷路行为检测算法及实验验证与分析。
　　第6章介绍徘徊移动行为在线检测技术，包括徘徊行为定义及其时空模式和个性化安全区域构建、基于GPS轨迹的徘徊行为在线识别及实验验证与分析。
　　第7章介绍睡眠行为渐变的识别技术，包括睡眠活动的形式化表示、睡眠活动数据的预处理与分割、非常存符号段的定义与识别、变化级与变化趋势的评测及实验验证与分析。
　　第8章是简介前述应用（第5~7章）实现的智能支撑平台，包括健康物联服务平台概览及系统设计和原型实现。
　　本书主要由林强编写，田双亮完成了第1章部分内容的编校工作，全书由林强统稿。本书的出版得到了西北民族大学科研创新团队计划“图论与智能计算”基金的资助。本书也是国家自然科学基金项目（项目编号：61562075）、甘肃省自然科学基金项目（项目编号：1506RJZA269）及甘肃省高等学校科研项目（2015B-002）的阶段性研究成果。
　　由于编著者水平有限， 书中难免存在不足之处，欢迎读者批评指正。
　　编著者
　　2016年4月

第1章 绪论 1
1.1 行为的时空特性与层次结构 1
1.1.1 行为的时空属性 2
1.1.2 行为的层次结构 2
1.2 智能计算概述 3
1.2.1 智能与智能计算 4
1.2.2 智能计算主流方法 6
1.2.3 各方法之间的联系 12
1.3 行为识别方法概览 13
本章小结 14
参考文献 14
第2章 行为识别的视觉技术 15
2.1 运动人体检测 16
2.1.1 图形图像基础 17
2.1.2 静态图像分割 22
2.1.3 动态图像分割 30
2.1.4 人体动作数据库 36
2.2 动作特征提取 38
2.2.1 人体动作特征 38
2.2.2 特征提取方法 53
2.3 行为识别方法 55
2.3.1 基于模板的方法 55
2.3.2 基于概率统计的方法 61
2.3.3 基于语法的方法 66
2.3.4 基于深度图像的识别 67
本章小结 70
参考文献 70
第3章 行为识别的可穿戴技术 72
3.1 可穿戴计算简介 73
3.1.1 可穿戴计算的概念 73
3.1.2 可穿戴计算设备及其发展 73
3.1.3 可穿戴计算的关键技术 75
3.2 数据获取 76
3.2.1 行为状态感知 76
3.2.2 穿戴式行为感知系统架构 84
3.3 数据分割 87
3.3.1 传感器数据流及其分割方法 87
3.3.2 基于时间窗口的数据分割 88
3.3.3 基于传感器事件窗口的数据分割 92
3.3.4 数据特征分割技术 94
3.4 特征提取 94
3.4.1 特征提取方法 95
3.4.2 传感器数据特征 97
3.5 行为识别方法 100
3.5.1 面向单人复杂行为的识别方法 100
3.5.2 面向多人互动行为的识别方法 102
3.5.3 面向实时行为的识别方法 103
本章小结 104
参考文献 105
第4章 行为识别的非穿戴技术 106
4.1 非穿戴识别技术概述 106
4.1.1 超宽带雷达技术 107
4.1.2 物理接触技术 108
4.1.3 射频断层成像技术 109
4.1.4 RFID技术 111
4.1.5 WLAN技术 112
4.2 基于RSSI的识别技术 112
4.2.1 RSSI信号的测量 112
4.2.2 从信号到位置的映射 113
4.2.3 RSSI的不足 114
4.3 基于CSI的识别技术 115
4.3.1 CSI中的多径特征 115
4.3.2 信道响应的计算 117
4.3.3 角度特征AOA的求解 118
4.4 行为识别方法 120
4.4.1 基于模型的检测与定位 120
4.4.2 基于指纹匹配的检测与定位 121
本章小结 123
参考文献 123