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基于红外视频分析的行为识别方法研究

基于红外视频分析的行为识别方法研究

作者：杜银和重庆邮电大学

学位级别：硕士

行为识别是计算机视觉领域一个重要的研究课题,有着十分广泛的应用前景。然而,目前大部分行为识别研究都是基于可见光视频,基于红外视频分析的研究还相对较少。针对这一问题,本文围绕着红外视频分析展开行为识别方法研究:首先构建了一... 详细信息

行为识别是计算机视觉领域一个重要的研究课题,有着十分广泛的应用前景。然而,目前大部分行为识别研究都是基于可见光视频,基于红外视频分析的研究还相对较少。针对这一问题,本文围绕着红外视频分析展开行为识别方法研究:首先构建了一个红外行为识别数据集;然后采用了多种特征评估方法对这个数据集进行评估;最后针对红外视频的特性,提出了一种改进的基于双通道卷积神经网络的行为识别方法。具体研究工作如下:基于对现有常用可见光数据集的充分调研,本文参考通用的数据集构建方法构建了一个新的红外行为识别(Infared Action Recognition,InfAR)视频数据集。该数据集中所有的红外视频均在真实场景中录制而成,总共包含了12种日常行为。同时,拍摄时还考虑了背景、遮挡、视角以及季节变化等因素。基于构建的红外数据集,本文从低层描述子、前后期融合、成像因素三个方面展开了评估。这里总共选取了10种不同的低层描述子,并使用了三种编码方法,同时也测试了两种核函数。实验结果表明密集轨迹(Dense Trajectory)特征能够取得较高的识别精度(68%),而梯度方向直方图(Histogram of Oriented Gradients,HOG)特征取得最差的识别精度(26%)。在前期和后期融合的评估中,总共选取了5种具有代表性的描述子。实验结果表明后期融合的效果要好于前期融合,同时也可以发现识别的精度并不随着融合特征个数的增加而提高。此外,本文还通过对2组不同的成像因素(“简单/复杂”,“夏季/冬季”)进行评估,实验结果表明成像因素对识别精度具有十分明显的影响。针对人工设计特征的低效和红外视频纹理特征不明显的问题,本文为红外视频改进了一种基于双通道卷积神经网络的行为识别方法。该方法通过结合外形通道学习到的外形信息和运动通道学习到的运动信息,得到一种较为全面的行为表达。然后再把该特征表达输入到支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类器中进行学习测试。实验结果表明,该方法能够有效地识别红外视频中的人类行为,且具有较强的鲁棒性。

关键词：行为识别红外视频特征评估双通道

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基于SOC的红外视频网络传输实现

基于SOC的红外视频网络传输实现

作者：于志勇华中科技大学

学位级别：硕士

传统的红外热像仪存在数据无法及时归总、不能在线实时监测的缺点,而结合网络传输技术的热成像网络监控系统,将监控信息纳入整个网络平台,便于信息的实时监控和远程传递,大大提升监控系统的实时性、有效性。本文对热成像网络监控系统中... 详细信息

传统的红外热像仪存在数据无法及时归总、不能在线实时监测的缺点,而结合网络传输技术的热成像网络监控系统,将监控信息纳入整个网络平台,便于信息的实时监控和远程传递,大大提升监控系统的实时性、有效性。本文对热成像网络监控系统中的视频传输技术展开研究,实现了一种基于网络的红外视频传输方式。本文选取台湾友晶科技的DE1-SOC开发板作为硬件平台。DE1-SOC搭载的主芯片是Altera内嵌双核Cortex-A9硬核处理器的SoC FPGA,包含FPGA和HPS(硬核处理器系统)两部分,本文的主要工作内容是在HPS上搭建嵌入式Linux系统,并完成网络传输软件的设计。根据HPS的启动流程,本文的嵌入式Linux系统构建过程分为:利用FPGA工程文件生成Preloader和U-boot;编译Linux内核;构建根文件系统;制作可启动的SD卡。然后,在Linux软件平台上,完成了基于网络的红外视频传输软件设计,具体实现的模块有:视频获取模块、网络传输模块和浏览器显示模块。本文就各个模块的关键技术进行了深入的研究,通过软件总体结构设计、具体模块逻辑设计,成功将分辨率为384*288的红外探测器获取的图像数据,通过网络发送至浏览器页面显示,实现了点对点的红外视频网络传输。实验结果表明,本文设计的软件能以零丢帧率与强鲁棒性在嵌入式Linux软件平台上实现红外视频的网络传输。

关键词：红外视频网络传输 SOC 硬核处理器系统

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基于红外视频的矿井机车监控研究

煤矿机械 2013年第10期34卷 51-53页

作者：韩永峰朱忠鹏郑建兰安徽理工大学电气与信息工程学院安徽淮南232001

介绍了一种基于红外视频的矿井机车监控方法,主要分析了井下机车速度测定,运动方向判别,机车识别3个内容,在机车顶端设置红外标识物,通过对红外标识物的迅速识别来定位机车,提出了一种基于视频图像的帧时长测速方法,能克服视频测速的条... 详细信息

介绍了一种基于红外视频的矿井机车监控方法,主要分析了井下机车速度测定,运动方向判别,机车识别3个内容,在机车顶端设置红外标识物,通过对红外标识物的迅速识别来定位机车,提出了一种基于视频图像的帧时长测速方法,能克服视频测速的条件局限性,满足井下机车监控的实际需要。

关键词：机车监控红外视频机车识别机车测速

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基于红外视频监控的人群异常行为检测

基于红外视频监控的人群异常行为检测

作者：吴承泰西华大学

学位级别：硕士

随着社会科技不断地发展,人们对安全性的要求不断提高,但现在大多市面上的监控设备都是白光摄像头,由于白光摄像头受光照的影响较大,其无法在夜晚进行较好的侦察,所以在夜晚进行人群异常行为检测变得尤为重要,针对现有异常聚集检测算法... 详细信息

随着社会科技不断地发展,人们对安全性的要求不断提高,但现在大多市面上的监控设备都是白光摄像头,由于白光摄像头受光照的影响较大,其无法在夜晚进行较好的侦察,所以在夜晚进行人群异常行为检测变得尤为重要,针对现有异常聚集检测算法无法达到实时的快速检测效果,以及现有生成对抗网络缺乏对时空特征提取的特性,导致异常检测的判别准确率低的问题,所以本文提出基于红外视频监控的人群异常行为检测。本文方法取得的成果:(1)提出基于红外的人群异常聚集检测;(2)提出基于改进生成对抗网络的红外人群异常行为检测;(3)完成基于红外的人群异常行为检测界面系统设计。成果实现过程如下:(1)基于红外的人群异常聚集检测:针对现有异常聚集检测算法无法达到较好的实时效果,本文提出通过人群距离势能及其变化率、二维联合熵、目标检测差值率来实时判定是否出现异常聚集。(2)基于改进生成对抗网络的红外人群异常行为检测:本文针对现有基于生成对抗网络的异常行为检测无法实现对视频帧时间信息提取的情况,导致生成器网络生成的图片精度差,判别准确率低的问题,提出了LKA+Convlstm+GAN的网络进行异常行为检测,Convlstm+LKA网络加上编解码器作为生成器网络,在判别器中使用卷积网络判别器方法,时空序列网络(Convlstm)可以对时空特征进行较好的提取,又由于卷积网络是局部特征的提取,无法对全局特征进行依赖,所以提出大核注意力机制(LKA)加强网络对空间全局特征的依赖。(3)基于红外的人群异常行为检测界面系统设计:为增强实际运用中数据的可视化,针对该系统设计完成一个界面。目的是不仅实现实时性能检测,同时还可以便于对结果进行直观判断。通过以上方法对红外视频监控系统进行异常行为检测研究,实验结果显示,本文提出的方法分别在检测速度上可以达到25帧率,在准确率方面可以达到87%。

关键词：异常行为检测异常聚集检测生成对抗网络红外视频

红外视频的SIFT-RANSAC稳像算法研究

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航空兵器 2009年第3期16卷 47-51页

作者：佟爱华北京航空航天大学图像中心北京100191

针对红外热像仪在载体的非平稳运动中获得的视频信号存在帧间的非平稳抖动问题,本文提出了一种SIFT-RANSAC稳像方法,将图像匹配中的SIFT特征应用于红外视频的稳像处理中,并针对红外热像仪的成像特点,给出了一种基于RANSAC的方法估计运... 详细信息

针对红外热像仪在载体的非平稳运动中获得的视频信号存在帧间的非平稳抖动问题,本文提出了一种SIFT-RANSAC稳像方法,将图像匹配中的SIFT特征应用于红外视频的稳像处理中,并针对红外热像仪的成像特点,给出了一种基于RANSAC的方法估计运动参数,对运动参数的滤波得出无抖动的运动轨迹,再对每帧图像做运动补偿得到无抖动的视频。仿真结果表明,该方法有效地解决了特征点匹配过程中的误匹配问题,大幅度地提高了红外视频的稳像精度。

关键词：红外视频去抖动 SIFT特征 SIFT-RANSAC方法运动补偿

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基于红外视频的火灾探测算法研究

基于红外视频的火灾探测算法研究

作者：秦薇薇西安建筑科技大学

学位级别：硕士

火灾是人类社会常见、多发的一种自然灾害，其频繁发生使人类的生命和财产蒙受巨大损失。基于安防监控系统和图像处理技术的视频火灾探测技术，可以有效解决传统火灾探测器在大空间环境下火灾预警失效的问题，拥有广阔的应用前景。本文... 详细信息

火灾是人类社会常见、多发的一种自然灾害，其频繁发生使人类的生命和财产蒙受巨大损失。基于安防监控系统和图像处理技术的视频火灾探测技术，可以有效解决传统火灾探测器在大空间环境下火灾预警失效的问题，拥有广阔的应用前景。本文概述了视频火灾探测技术的原理和特点，重点讨论了基于红外视频的火灾探测方法。在分析现有火灾探测算法的基础上，研究了一种基于粗糙集和支持向量机（RS-SVM）的火灾识别算法。首先，对摄像头获取的火灾视频进行分帧处理得到图像序列;然后利用背景差分和C-V模型相结合的方法对火焰的红外图像序列进行分割，得到火焰疑似区域;对火焰疑似区域内的圆形度、尖角数、面积变化率、相关系数四个火焰特征进行了计算与分析，在此基础上研究了一种基于火焰边缘抖动特性的特征;最后，利用粗糙集的属性约简算法对火焰判据组合形成的特征向量进行约简，去除冗余信息，降低样本维数。建立支持向量机分类器，将约简后的特征向量作为输入送入支持向量机分类器，对特征数据进行分类识别。实验结果表明，将粗糙集作为支持向量机的前置系统，在保证火灾识别准确率的前提下，加快了支持向量机的训练和识别速度，从而增强了支持向量机处理较大规模数据的能力。

关键词：红外视频火灾探测 C-V模型特征提取属性约简 RS-SVM

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红外视频处理系统数据通道的逻辑描述

咸宁学院学报 2008年第3期28卷 39-42,45页

作者：杨荣咸宁学院信息工程学院计算机系湖北咸宁437100

红外视频数字处理技术有广泛的应用,红外高速数据通道是红外视频数字处理系统的核心,此红外视频数字处理系统主要是由红外视频同步,先进先出缓冲区和PCI桥组成.在本文中提出了三层逻辑描述的架构和红外视频数字处理系统数据通道的设计,... 详细信息

红外视频数字处理技术有广泛的应用,红外高速数据通道是红外视频数字处理系统的核心,此红外视频数字处理系统主要是由红外视频同步,先进先出缓冲区和PCI桥组成.在本文中提出了三层逻辑描述的架构和红外视频数字处理系统数据通道的设计,同时提出了关键逻辑,例如用HDL(硬件描述语言)描述了红外视频同步和PCI局部总线存取.

关键词：逻辑描述 SoC 红外视频

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红外视频图像细节保持增强算法研究

电子制作 2016年第9X期24卷 33-34页

作者：王坤云南师范大学信息学院

本文首先针对红外视频图像及其直方图特征进行详细讨论;然后根据红外视频图像特征及其直方图特征,并与已有红外视频图像亮度、细节保持增强算法进行比较,最后给出适用于红外视频图像特点的细节保持的视频图像增强算法。

关键词：红外视频图像增强直方图均衡细节保持亮度保持

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基于红外视频的火灾探测算法

导航与控制 2013年第4期12卷 30-36页

作者：赖孝君阎璐冯宪周张宏张捷中国船舶重工集团公司第七一三研究所北京航天控制仪器研究所南京理工大学

视频火灾探测技术成为火灾探测的主要研究方向之一,该技术的难点是保证对火灾准确快速地探测。针对目前视频火灾探测识别率较低、报警时间较长的问题,为了提高火灾识别率,增强算法实时性,本文提出一种红外视频的火灾火焰探测方法,采用... 详细信息

视频火灾探测技术成为火灾探测的主要研究方向之一,该技术的难点是保证对火灾准确快速地探测。针对目前视频火灾探测识别率较低、报警时间较长的问题,为了提高火灾识别率,增强算法实时性,本文提出一种红外视频的火灾火焰探测方法,采用带有截止可见光透红外滤波片的摄像头采集现场红外影像,结合火焰的静态和动态特征,对火灾进行准确快速探测,同时,综合运用火焰圆形度和尖角个数变化判据对稳定火焰和非稳定火焰进行区别,实现对火灾的分级报警。实验结果表明,改进算法对火焰识别的准确性高,抗干扰能力较强,并且具有显著的快速性,其处理速度达到20ms/f,并且系统平均报警时间小于200ms。

关键词：火焰识别红外视频轮廓扫描火焰尖角