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视频监控中的异常行为检测已经受到广泛关注,特别是在公共安全领域。随着视频资料膨胀式的发展,人为监控判断资料的异常已经不能够满足安全保障的需要。本文致力于解决视频监控系统下的异常行为检测。根据异常行为发生数量少,分布不集中的特点,对视频中的运动聚类,并把包含数据量较少的簇定义为异常。在异常行为判断之前,首先对视频中所有的运动建立模型。通过跟踪算法跟踪出的运动物体位置及大小的序列,提取一系列有利于运动识别的属性,并根据属性序列为运动建立层次狄利克雷过程-隐马尔可夫模型(HDP-HMM)模型。HDP-HMM利用无参贝叶斯的方法学习隐马尔可夫模型(HMM),使HMM无需指定状态个数,具有更强的学习及适应能力。根据建立好的运动模型,利用狄氏混合模型(DPMM)聚类的方法对运动聚类,找出包含数据少的簇,定义为异常的行为。整个异常行为检测的过程始终保持无监督学习。由于无参贝叶斯方法的使用,使模型不需要利用场景的先验知识为参数赋值,因此文中的模型对场景的适应能力及其灵活性都很强。
本研究的突出贡献主要体现在以下两个方面:⑴利用HDP-HMM分析视频中的运动。HDP-HMM是一种利用层次狄利克雷过程(HDP)产生的分布作为先验的HMM,它使HMM不再需要指定状态的个数,提高了HMM对不同运动的适应能力⑵利用混合模型聚类的方法进行异常行为检测,用狄氏过程(DP)产生的分布作为混合模型的先验,使聚类的最终个数不需要人为指定,不仅能够适应数据缺失的情况,还能对异常数据的多变性进行处理。