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针对视觉监控中基于运动轨迹的目标行为分析问题,提出了一种基于隐马尔科夫模型(HMM)聚类的轨迹分布模式提取和异常行为检测算法。首先为每一条运动轨迹训练一个HMM,并通过这些模型来计算轨迹两两之间的距离;然后对该距离矩阵采用主元分析法(PCA)降维并以降维后的每一行作为对应轨迹的特征进行模糊C均值聚类,接着为聚类后的每一类轨迹训练一个HMM作为其分布表达模型;最后利用这些HMM模型来检测给定轨迹所表示的目标行为是否异常。对不同场景的轨迹分析实验表明了方法的有效性。