資料介紹
針對現有異常檢測方法難以解釋異常屬性的問題,本文提出基于雙側空間窗的異常檢測方法。首先,在前景檢測的基礎上,本文對場景邊界區域進行雙側空間窗采樣,提取雙側空間窗特征;隨后,為了提取異常事件的速度屬性、相關性屬性、時間差屬性的提取,本文分析了雙側空間窗的時序互相關理論和實際特性,實現了異常細分屬性的描述;最后為了進一步描述目標類別屬性,本文使用了基于快速傅里葉變換的外觀特征,利用最大間隔思想訓練異常檢測模型。在真實場景BEHAVE數據庫的實驗中,可以看出AP和AUC評價指標超出現有對比方法,而且還能在沒有先驗知識指導的情況下,自動識別出監控場景出入口的位置。
場景中的異常事件通常伴隨著危險和安全隱患,異常檢測關注于監控場景中的異常事件識別,已經受到計算機視覺領域的廣泛關注。但是,由于場景中內容的不同,在缺少異常清晰定義的情況下,如何實現異常的準確識別,仍然是一項重要的挑戰。
在事件統計方面,異常可以定義為場景中出現的小概率事件,在此基礎上,現有方法關注于不同特征提取方法基礎上的小概率模型構建。光流特征作為運動描述被廣泛使用,Cong 關注于基于光流的運動特征,Hassner 使用帶閾值的光流特征ViF ,Nievas 使用SIFT 檢測點處的光流特征MoSIFT ,Zhang在光流特征的基礎上,添加Weber 梯度和方向的局部描述子MoWLD 。除了光流特征以外,現有方法還考慮時長特征和場景中群體的分布特征,例如,Li 對時間段內的圖像序列,進行混合動態紋理特征的小概率建模,Hu 關注于目標跟蹤軌跡方面的異常分析,Mehran 關注于人群中不同個體的交互關系,構建一種社會力模型。上述方法使用手工設計特征,該類特征是否符合場景中處在的客觀規律,難以驗證,也約束了模型的使用范圍。
基于統計學習方法,可以將運動原始特征映射到隱空間,并實現有效的特征編碼。稀疏編碼是近年來廣泛使用的方法,Wang 使用結構稀疏保持的編碼方式(SSS: structural semi-supervised),Babagholami使用概率半監督字典的編碼方式(PSS: Probabilistic semi-supervised) ,Zhang 進行局部約束的稀疏編碼(LSC: Local sparse constraint) 。隨著編碼效率的提升,現有異常檢測方法也改進了分類模型的設計,Wright 使用稀疏表達分類器(SR: Sparse representation) ;而且深度學習也逐漸進入該領域,蔡瑞初使用多尺度時間遞歸神經網絡方法;Xu 提出外感和運動的深度網絡結構對異常檢測的建模(AMDN:Appearance and Motion Deep Net) 。但是,上述方法仍然將異常事件的屬性作為黑盒處理,沒有清晰的異常規則定義,實際上在真實的場景監控應用中,難以設置知識規則,也難以根據人類的經驗對現有異常檢測模型進行拓展。
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