GaitVision: Real-Time Extraction of Gait Parameters Using Residual Attention Network
Creators
- 1. National Institute of Technology Warangal
- 2. University of North Texas
- 3. Visvesvaraya National Institute of Technology
- 4. Duy Tan University
- 5. Dijlah University College
- 6. Aarhus University
Description
Gait walking patterns are one of the key research topics in natural biometrics. The temporal information of the unique gait sequence of a person is preserved and used as a powerful data for access. Often there is a dive into the flexibility of gait sequence due to unstructured and unnecessary sequences that tail off the necessary sequence constraints. The authors in this work present a novel perspective, which extracts useful gait parameters regarded as independent frames and patterns. These patterns and parameters mark as unique signature for each subject in access authentication. This information extracted learns to identify the patterns associated to form a unique gait signature for each person based on their style, foot pressure, angle of walking, angle of bending, acceleration of walk, and step-by-step distance. These parameters form a unique pattern to plot under unique identity for access authorization. This sanitized data of patterns is further passed to a residual deep convolution network that automatically extracts the hierarchical features of gait pattern signatures. The end layer comprises of a Softmax classifier to classify the final prediction of the subject identity. This state-of-the-art work creates a gait-based access authentication that can be used in highly secured premises. This work was specially designed for Defence Department premises authentication. The authors have achieved an accuracy of 90 % ± 1.3 % in real time. This paper mainly focuses on the assessment of the crucial features of gait patterns and analysis of gait patterns research.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تعد أنماط المشي أحد موضوعات البحث الرئيسية في القياسات الحيوية الطبيعية. يتم الحفاظ على المعلومات الزمنية لتسلسل المشية الفريد للشخص واستخدامها كبيانات قوية للوصول. غالبًا ما يكون هناك غوص في مرونة تسلسل المشي بسبب التسلسلات غير المنظمة وغير الضرورية التي تتعقب قيود التسلسل اللازمة. يقدم المؤلفون في هذا العمل منظورًا جديدًا، يستخرج معلمات المشي المفيدة التي تعتبر إطارات وأنماط مستقلة. تضع هذه الأنماط والمعلمات علامة كتوقيع فريد لكل موضوع في مصادقة الوصول. تتعلم هذه المعلومات المستخرجة تحديد الأنماط المرتبطة بتشكيل توقيع مشية فريد لكل شخص بناءً على أسلوبه وضغط قدمه وزاوية المشي وزاوية الانحناء وتسارع المشي والمسافة خطوة بخطوة. تشكل هذه المعلمات نمطًا فريدًا للتخطيط تحت هوية فريدة لترخيص الوصول. يتم تمرير هذه البيانات المعقمة للأنماط أيضًا إلى شبكة التفاف عميقة متبقية تستخرج تلقائيًا السمات الهرمية لتوقيعات نمط المشي. تتكون الطبقة النهائية من مصنف Softmax لتصنيف التنبؤ النهائي لهوية الموضوع. ينشئ هذا العمل المتطور مصادقة وصول قائمة على المشي يمكن استخدامها في أماكن آمنة للغاية. تم تصميم هذا العمل خصيصًا لمصادقة مباني وزارة الدفاع. حقق المؤلفون دقة بنسبة 90 ٪ ± 1.3 ٪ في الوقت الفعلي. تركز هذه الورقة بشكل أساسي على تقييم السمات الحاسمة لأنماط المشي وتحليل أبحاث أنماط المشي.Translated Description (French)
Les modèles de marche à pied sont l'un des sujets de recherche clés en biométrie naturelle. Les informations temporelles de la séquence de démarche unique d'une personne sont préservées et utilisées comme des données puissantes pour l'accès. Souvent, il y a une plongée dans la flexibilité de la séquence de marche en raison de séquences non structurées et inutiles qui s'affranchissent des contraintes de séquence nécessaires. Les auteurs de ce travail présentent une nouvelle perspective, qui extrait des paramètres de démarche utiles considérés comme des cadres et des motifs indépendants. Ces modèles et paramètres sont marqués comme signature unique pour chaque sujet dans l'authentification d'accès. Ces informations extraites apprennent à identifier les motifs associés pour former une signature de démarche unique pour chaque personne en fonction de son style, de la pression du pied, de l'angle de marche, de l'angle de flexion, de l'accélération de la marche et de la distance pas à pas. Ces paramètres forment un motif unique à tracer sous une identité unique pour l'autorisation d'accès. Ces données désinfectées de motifs sont ensuite transmises à un réseau de convolution profonde résiduelle qui extrait automatiquement les caractéristiques hiérarchiques des signatures de motifs de démarche. La couche finale comprend un classificateur Softmax pour classer la prédiction finale de l'identité du sujet. Ce travail de pointe crée une authentification d'accès basée sur la démarche qui peut être utilisée dans des locaux hautement sécurisés. Ce travail a été spécialement conçu pour l'authentification des locaux du Département de la Défense. Les auteurs ont atteint une précision de 90 % ± 1,3 % en temps réel. Cet article se concentre principalement sur l'évaluation des caractéristiques cruciales des schémas de marche et sur l'analyse de la recherche sur les schémas de marche.Translated Description (Spanish)
Los patrones de marcha son uno de los temas clave de investigación en biometría natural. La información temporal de la secuencia de marcha única de una persona se conserva y se utiliza como un potente dato de acceso. A menudo hay una inmersión en la flexibilidad de la secuencia de la marcha debido a secuencias no estructuradas e innecesarias que reducen las restricciones de secuencia necesarias. Los autores de este trabajo presentan una perspectiva novedosa, que extrae parámetros de marcha útiles considerados como marcos y patrones independientes. Estos patrones y parámetros se marcan como firma única para cada sujeto en la autenticación de acceso. Esta información extraída aprende a identificar los patrones asociados para formar una firma de marcha única para cada persona en función de su estilo, presión del pie, ángulo de marcha, ángulo de flexión, aceleración de la marcha y distancia paso a paso. Estos parámetros forman un patrón único para trazar bajo una identidad única para la autorización de acceso. Estos datos desinfectados de patrones se pasan además a una red de convolución profunda residual que extrae automáticamente las características jerárquicas de las firmas de patrones de marcha. La capa final consta de un clasificador Softmax para clasificar la predicción final de la identidad del sujeto. Este trabajo de vanguardia crea una autenticación de acceso basada en la marcha que se puede utilizar en instalaciones altamente seguras. Este trabajo fue especialmente diseñado para la autenticación de las instalaciones del Departamento de Defensa. Los autores han logrado una precisión del 90 % ± 1,3 % en tiempo real. Este documento se centra principalmente en la evaluación de las características cruciales de los patrones de marcha y el análisis de la investigación de los patrones de marcha.Files
1589716.pdf.pdf
Files
(15.9 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:cbe7cd48dd9b2bd71f8d64e31efdd3fd
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- GaitVision: استخراج معلمات المشية في الوقت الفعلي باستخدام شبكة الاهتمام المتبقية
- Translated title (French)
- GaitVision : Extraction en temps réel des paramètres de démarche à l'aide du réseau d'attention résiduelle
- Translated title (Spanish)
- GaitVision: extracción en tiempo real de los parámetros de la marcha mediante la red de atención residual
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3216526735
- DOI
- 10.1155/2021/1589716
References
- https://openalex.org/W2011058239
- https://openalex.org/W2018480038
- https://openalex.org/W2038118117
- https://openalex.org/W2059901520
- https://openalex.org/W2068715223
- https://openalex.org/W2126680226
- https://openalex.org/W2194775991
- https://openalex.org/W2322772590
- https://openalex.org/W2510190030
- https://openalex.org/W2549599535
- https://openalex.org/W2560609797
- https://openalex.org/W2598634450
- https://openalex.org/W2617561348
- https://openalex.org/W2734795148
- https://openalex.org/W2736021341
- https://openalex.org/W2737047298
- https://openalex.org/W2743036613
- https://openalex.org/W2807461033
- https://openalex.org/W2916798096
- https://openalex.org/W2923338238
- https://openalex.org/W2950178297
- https://openalex.org/W2962835968
- https://openalex.org/W2962926870
- https://openalex.org/W2962934676
- https://openalex.org/W2962963674
- https://openalex.org/W2962992964
- https://openalex.org/W2963091558
- https://openalex.org/W2963121255
- https://openalex.org/W2963180826
- https://openalex.org/W2963301258
- https://openalex.org/W2963811535
- https://openalex.org/W2963854019
- https://openalex.org/W2964121744
- https://openalex.org/W3004094854
- https://openalex.org/W3007175056
- https://openalex.org/W3008771798
- https://openalex.org/W3017117590
- https://openalex.org/W3025209159
- https://openalex.org/W3025686634
- https://openalex.org/W3026007909
- https://openalex.org/W3031848290
- https://openalex.org/W3100506510
- https://openalex.org/W3120223177
- https://openalex.org/W3126405550
- https://openalex.org/W4294558607
- https://openalex.org/W4320013936