基于深度學(xué)習(xí)的異常行為識別算法研究
發(fā)布時間:2021-01-20 17:58
隨著計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)技術(shù)飛速發(fā)展,在公共安防領(lǐng)域,基于深度學(xué)習(xí)的一系列智能算法擁有廣闊的應(yīng)用市場和巨大的研究價(jià)值。針對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)呈現(xiàn)規(guī)模巨大、存在冗余無效數(shù)據(jù)、缺乏高質(zhì)量標(biāo)注數(shù)據(jù)等特點(diǎn),如何利用深度學(xué)習(xí)進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的異常行為識別是重要研究課題。本文主要分為兩部分來開展異常行為識別的研究工作。(1)針對重新訓(xùn)練Inception-v3算法耗時過長,識別率不高,在缺少高質(zhì)量標(biāo)注數(shù)據(jù)的情況下容易發(fā)生過擬合等問題。本文使用了一種基于預(yù)訓(xùn)練Inception-v3遷移學(xué)習(xí)識別算法。在特征提取階段,使用預(yù)訓(xùn)練好的Inception-v3算法進(jìn)行遷移學(xué)習(xí)提取特征;在預(yù)測階段,建立三層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、k-近鄰算法、隨機(jī)森林、LightGBM、SVM、兩層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行行為預(yù)測,并對部分預(yù)測結(jié)果進(jìn)行Average算法融合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:相比于重新訓(xùn)練Inception-v3算法,使用預(yù)訓(xùn)練Inception-v3算法進(jìn)行遷移學(xué)習(xí)識別率更高,更不容易發(fā)生過擬合;在遷移特征的基礎(chǔ)上,建立前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法預(yù)測效果優(yōu)于傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法;算法融合對異常行為識別的識別率進(jìn)一步的提升。(2)針對采用單一空間流卷積...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖像識別原理
圖 2.2 幀間差分法kf 和k 1f 分別對應(yīng)視頻幀序列中第 k 幀和第 k+1 幀的灰度圖像,f ( x,y)k和 (,)1fxyk 為對應(yīng)像素點(diǎn)的灰度矩陣。按照公式(2.1)進(jìn)行像素逐點(diǎn)相減,然后取其絕對值,得到相應(yīng)的差分圖像 D( x,y)k如公式(2.1)所示。(,)(,)(,)1Dxyfxyfxykkk (2.1對差分圖像逐點(diǎn)二值化,提前設(shè)定的閾值為 T,得到相應(yīng)的二值化圖像'nR 。其中,二值化為 255 的點(diǎn)即運(yùn)動目標(biāo)點(diǎn),二值化為 0 的點(diǎn)即是背景點(diǎn);最后對二值化圖像'nR 進(jìn)行連通性分析,得到包含完整運(yùn)動目標(biāo)圖像nR ,如公式(2.2)所示。 DxyTDxyTRxynnn0(,)255(,)(,)'(2.22.2.2 光流法當(dāng)人眼觀察三維世界中目標(biāo)的運(yùn)動時,運(yùn)動目標(biāo)輪廓的運(yùn)動趨勢信息不斷流過,會在視網(wǎng)膜上形成一系列動作連續(xù)變化的圖像,這些連續(xù)變化的流過人體視網(wǎng)膜,類似一種光流過一樣,因而被稱為光流(Optical Flow)。光流表達(dá)了圖像的變化,由于它包含了
圖 2.3 IDT 算法特征提取框架中通過計(jì)算灰度圖像梯度直方圖獲得 HOG 特征,計(jì)算包括幅度信息和方向的圖得到 HOF 特征,計(jì)算光流圖像梯度的直方圖獲得 MBH 特征,提取軌跡信息jectory 特征。2)深度學(xué)習(xí)自動提取特征:深度特征一般由深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)某層輸出作為提取到的圖 2.4 的本文用到的 Inception-v3 網(wǎng)絡(luò)就是以 pool3 層的輸出作為提取到的深度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)動目標(biāo)檢測方法綜述[J]. 王春蘭. 自動化與儀器儀表. 2017(03)
[2]基于深度學(xué)習(xí)的人體行為識別算法綜述[J]. 朱煜,趙江坤,王逸寧,鄭兵兵. 自動化學(xué)報(bào). 2016(06)
碩士論文
[1]面向智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)動目標(biāo)檢測與異常行為分析[D]. 朱明凌.中國計(jì)量學(xué)院 2015
本文編號:2989506
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖像識別原理
圖 2.2 幀間差分法kf 和k 1f 分別對應(yīng)視頻幀序列中第 k 幀和第 k+1 幀的灰度圖像,f ( x,y)k和 (,)1fxyk 為對應(yīng)像素點(diǎn)的灰度矩陣。按照公式(2.1)進(jìn)行像素逐點(diǎn)相減,然后取其絕對值,得到相應(yīng)的差分圖像 D( x,y)k如公式(2.1)所示。(,)(,)(,)1Dxyfxyfxykkk (2.1對差分圖像逐點(diǎn)二值化,提前設(shè)定的閾值為 T,得到相應(yīng)的二值化圖像'nR 。其中,二值化為 255 的點(diǎn)即運(yùn)動目標(biāo)點(diǎn),二值化為 0 的點(diǎn)即是背景點(diǎn);最后對二值化圖像'nR 進(jìn)行連通性分析,得到包含完整運(yùn)動目標(biāo)圖像nR ,如公式(2.2)所示。 DxyTDxyTRxynnn0(,)255(,)(,)'(2.22.2.2 光流法當(dāng)人眼觀察三維世界中目標(biāo)的運(yùn)動時,運(yùn)動目標(biāo)輪廓的運(yùn)動趨勢信息不斷流過,會在視網(wǎng)膜上形成一系列動作連續(xù)變化的圖像,這些連續(xù)變化的流過人體視網(wǎng)膜,類似一種光流過一樣,因而被稱為光流(Optical Flow)。光流表達(dá)了圖像的變化,由于它包含了
圖 2.3 IDT 算法特征提取框架中通過計(jì)算灰度圖像梯度直方圖獲得 HOG 特征,計(jì)算包括幅度信息和方向的圖得到 HOF 特征,計(jì)算光流圖像梯度的直方圖獲得 MBH 特征,提取軌跡信息jectory 特征。2)深度學(xué)習(xí)自動提取特征:深度特征一般由深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)某層輸出作為提取到的圖 2.4 的本文用到的 Inception-v3 網(wǎng)絡(luò)就是以 pool3 層的輸出作為提取到的深度
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)動目標(biāo)檢測方法綜述[J]. 王春蘭. 自動化與儀器儀表. 2017(03)
[2]基于深度學(xué)習(xí)的人體行為識別算法綜述[J]. 朱煜,趙江坤,王逸寧,鄭兵兵. 自動化學(xué)報(bào). 2016(06)
碩士論文
[1]面向智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)動目標(biāo)檢測與異常行為分析[D]. 朱明凌.中國計(jì)量學(xué)院 2015
本文編號:2989506
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