视频监控系统中的行人异常行为检测方法研究

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智能视频监控中对于维护社会公共安全的秩序发挥着重要的作用,在视频中如何对行人异常行为进行检测是计算机视觉领域的重要研究方向。虽然在行人异常行为检测中已经有很多研究学者取得了一定的研究成果,但是由于在复杂环境变化下行人行为的运动特征信息提取较难,导致研究行人行为异常检测进展缓慢。基于此,本文针对ViBe算法在高动态背景变化下产生闪烁像素点、阴影、鬼影对行人运动目标提取不准确的问题,采用一种基于原ViBe算法的基础上改进型的ViBe算法。随后,在研究基本卷积神经网络和长短时期记忆网络的结构和功能的基础上,采用一种基于3D卷积神经网络与LSTM神经网络相融合的行人奔跑异常行为检测模型。具体总结如下:1)在行人运动目标的提取中,ViBe算法容易受到高动态背景变化下环境的影响,为解决此问题,利用一种改进型的ViBe算法。算法设计中,采用背景动态的变化定义检测闪烁程度的矩阵,设置自适应阈值半径设计出阈值自适应更新策略;利用RGB-HSV色彩空间转换进行阴影检测判断设计器;借助基于相关系数特性比较直方图相似性的方法检测鬼影。通过实验数值比较表明,该算法计算复杂度较低,鲁棒性较好,能够有效的提取较为完整的行人运动目标。2)针对监控视频中对行人奔跑异常行为识别不准确,不能较好的把奔跑异常行为的空间和时间维度上的特征有效结合的现象,利用改进型ViBe算法结合深度学习网络结构,采用了一种适合行人奔跑异常行为检测的3D-CNN和LSTM融合模型方法。该融合模型利用3D-CNN获取行人运动目标在空间上的特征,LSTM利用对时间的记忆功能来获取行人运动目标在时间序列上的行为特征,最后采用Softmax进行分类。实验数据表明,该方法对检测行人奔跑异常行为的准确率得到了有效的提升。
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