شناسایی رفتارهای ناهنجار در تصاویر ویدئویی با استفاده از شبکه عصبی کانولوشنی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک، دانشکده مهندسی برق و رباتیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشکده مهندسی برق و رباتیک، دانشگاه صنعتی شاهرود

چکیده

شناسایی رفتار ناهنجار ازلحاظ اهمیت یک ضرورت در سامانه‌های نظارت بصری تبدیل‌شده است. همچنین این حوزه به‌عنوان یک چالش در تحقیقات بینایی ماشین بدل شده است. گرچه تلاش‌های بسیاری به‌منظور رفع این مشکل انجام‌شده است، اما شناسایی رفتار در یک محیط واقعی و غیرقابل‌کنترل فاصله معناداری تا به بلوغ رسیدن آن وجود دارد. مشکل اصلی ابهام در تفاوت خصوصیات رفتار غیر نرمال و نرمال است که تعریف آن معمولاً با توجه به زمینه پیشین تصاویر می‌تواند متفاوت باشد. در این مقاله یک سیستم شناسایی و موقعیت‌یابی رفتارهای ناهنجار در سکانس‌های ویدئویی ارائه‌شده است. جنبه کلیدی این روش درواقع ترکیب شبکه عصبی کانولوشنی زمان-مکانی دوبعدی و سه‌بعدی به‌منظور شناسایی رفتار غیر نرمال در فریم‌های متوالی ویدئویی است. همچنین از روش شناساگر Features from Accelerated Segment Test (FAST) به‌منظور افزایش ضریب اطمینان در شناسایی موقعیت‌های موردنظر در تصاویر ورودی به مدل شبکه عصبی کانولوشنی بهره گرفته‌شده است. این ویژگی‌ها تنها از حجم پیکسل‌های دارای حرکت استخراج می‌شوند تا بتوانند هزینه محاسبه را کاهش دهند. ساختار مدل شبکه عصبی کانولوشنی به ما اجازه استخراج ویژگی‌های زمان-مکانی که شامل استخراج ویژگی‌هایی با حرکات پیچیده نیز هست را می‌دهد.
روش ارائه‌شده توسط مجموعه داده‌ی متداول که شامل رفتارها و اعمال ناهنجار متفاوت انسانی در موقعیت‌های گوناگون است، مورد آزمایش و ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصل از آزمایش‌های مربوطه نمایانگر این است که سیستم ارائه‌شده در مقایسه با بسیاری از روش‌های متداول پیشین، عملکرد بهتری را دارد و کارایی آن در شناسایی رفتار غیر نرمال در مقایسه با روش‌های قبلی بسیار رقابتی است.

کلیدواژه‌ها