一种用于异常行为检测的运动特征描述子

目前,用于描述视频中人群的运动信息大多是基于光流的速度描述子。事实上,加速度蕴含丰富的运动信息,能够提供速度描述子在描述复杂运动模式时缺失的信息,以更好地表征复杂的运动模式。文中研究了一种运动特征描述子,使用受限玻尔兹曼机模型进行异常行为检测。首先,提取视频中的光流场信息,计算帧间加速度光流;然后,对一个时空块中的加速度信息进行直方图统计,将若干帧的所有时空块直方图特征进行拼接,从而获得加速度描述子;最后,在仅包含正常行为的训练集上建立受限玻尔兹曼机模型,在测试阶段根据测试视频重建特征与原始特征的误差大小进行异常检测。实验表明,所提出的加速度描述子结合速度描述子,在UMN数据集与UCF-Web数据集上,ROC曲线下的面积分别达到了0.984与0.958,相较于其他算法,所提方法取得了更高的异常行为检测准确率。     

融合光流速度与背景建模的目标检测方法

为了克服传统基于像素的背景建模方法不能很好地描述背景运动的问题,提出了一种融合光流速度与背景建模的目标检测方法。结合像素的灰度信息、空间信息和时间信息计算出每个像素的光流速度,利用光流速度在时间域上的统计信息为背景建立光流速度场模型。利用建立的背景模型快速、准确地实现运动目标的检测。实验结果表明,融合光流速度的背景建模方法能有效地描述背景的运动,显著降低运动背景产生的噪音,鲁棒地实现运动目标检测。     

基于改进光流法的旋转运动背景下对地运动目标实时检测

针对战机对地侦查视频图像中地面旋转运动背景下运动目标检测高虚警、低实时性的问题,提出了一种基于改进光流法的旋转运动背景下对地运动目标实时检测算法。首先提取图像的特征点,在特征点处计算光流运动矢量,并通过光流矢量场估算背景运动矢量。根据战机飞行高度自适应计算目标像素尺寸,网格化分块待检测图像;然后将各个特征点光流矢量与背景运动矢量相比较,获得备选目标特征点。最后统计分块备选目标特征点密度,判断目标位置区域。对2组实验视频中央360像素×432像素区域进行目标检测实验,结果表明该算法能够准确地检测出地面运动目标,虚警率低。平均每帧检测耗时分别为29.460 ms和31.505 ms,满足战机对地运动目标检测的实时性。     

双模型背景建模与目标检测研究

基于像素的背景建模方法速度较快但不能很好地描述背景运动,光流能准确描述物体运动但计算量大,难以满足实时的要求.提出一种结合基于像素的背景建模方法速度快以及光流描述物体运动准确优点的背景建模和目标检测方法.具体来说,为静止背景建立传统基于像素的灰度背景模型,为运动背景建立光流背景模型,通过2种背景模型的有效结合快速准确地实现目标检测.实验结果表明,提出的方法建模速度与基于像素背景建模方法相当,同时,又有光流准确描述背景运动的优点,综合性能超越上述2种方法.     

基于光流法的卫星视频交通流参数提取研究

抽样分辨率达1米的高清卫星视频已经能够实现对地面较小的运动目标的实时监控。针对卫星视频中运动车辆目标仅显示为一个或几个像素点的特点,提出了一种基于光流法的卫星视频交通流参数提取的思路与方法。该方法利用卫星视频中车辆目标为像素点的特点,结合Shi-Tomasi角点检测方法实现车辆检测及车辆计数;在车辆检测的基础上利用光流法得到的连续视频帧中角点的位置信息进行双向车辆平均车速的计算,并对实验结果进行了对比分析。该文是基于卫星视频中小微运动车辆目标进行交通流参数提取的一次有益尝试。     

一种针对大尺度运动的快速光流算法

传统的光流法必须满足一致连贯性假设,不适用于大幅度运动目标的跟踪。为克服复杂场景下,大尺度运动中目标位移量超出特征跟踪窗口带来的光流计算问题,提出了一种针对大尺度运动的快速光流计算方法。引入图像金字塔模型,利用基于多尺度分层的金字塔结构和光流映射变换,实现小窗口捕获大运动。同时,采用非极大值抑制方法保留图像自相关矩阵的大特征值,得到的强角点作为特征点,降低了光流计算的时间开销。实验结果表明,提出的方法在复杂场景和运动条件下,可准确快速地计算出表征目标运动方向和速率的光流矢量,具有较高的鲁棒性和实时性。     

拥挤场景下基于密集轨迹对准及其运动影响描述符的异常活动检测

针对现有异常活动检测算法对拥挤场景下的目标跟踪和描述能力不足的问题,文中提出基于密集轨迹对准及其运动影响描述符的算法,捕捉视频目标运动的关键信息.密集轨迹保证对视频运动目标的有效提议,沿着轨迹的方向提取与轨迹对准的运动影响描述符.最后提出完整框架,准确检测全局和局部的异常活动.在UCSD公共数据集上的实验证明文中方法性能较优.     

用改进Census变换实现光照变化鲁棒光流计算

针对当前光流算法在野外光照变化条件下计算精度不高的问题,提出一种基于改进Census变换的变分光流算法.该算法根据图像轮廓信息自适应选择变换窗口形状,以提高深度不连续区域图像子块信息描述的准确性;在变换窗口内构建完整的梯度流向量描述子,克服传统算法由于信息量不够而导致的不同图像子块区分度有限的问题;在构建二进制串时,与基准元素越近的点排在二进制串高位,减弱2帧图像因投影变形对光流求解的影响.在TV_L1变分光流计算框架下,用改进的Census变换描述子构建光流模型中的数据项.对图像进行高斯金字塔分解,并结合加权中值滤波进行分层光流估计.最后以Middlebury和KITTI数据库为测试平台,证明了文中算法的有效性.     

基于特定局部特征布局的视频运动目标挖掘

针对局部特征描述子的高维特性以及视频中的复杂场景,提出一种利用频繁出现的特定局部特征空间布局对视频中运动目标进行挖掘的方法.在运动分割辅助下实现局部特征筛选,仅保留特定的运动相关特征,采用一种非参数维度约减方法建立精简描述子,并通过新的事务构建方式完成挖掘过程.标准数据集上的对比实验结果表明,该精简描述子在95％灵敏度情况下只有不到7％的假阳性率,整个挖掘方法相比同类方法具有更好的挖掘性能和可扩展性.     

基于背景配准的矿井危险区域视频目标检测算法

针对矿井危险区域视频监控视场背景复杂,难以实现视频目标精确提取的问题,提出了一种基于背景配准的视频目标检测算法。该算法实现步骤:提取SIFT特征点,计算特征点区域H-S光流矢量;通过区域运动特性分析提取出背景运动区域,对背景运动区域特征点做帧间匹配;计算仿射参数,配准差分后提取出精确的目标区域。实验结果表明,该算法能够去除前景目标特征点对背景配准的影响,可获得较为精确的目标区域。