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微地理场景中人体异常行为检测方法研究

作　者: 王小勇
导　师: 刘学军
学　校: 南京师范大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 微地理场景异常行为检测视频监控审讯室刑讯逼供
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

微地理场景是一种包含丰富语义信息的具有连通室外的室内三维空间拓扑场景。在微地理场景中违法犯罪行为时常发生,比如ATM抢劫、入室盗窃、刑讯逼供、牢头狱霸等,管理城市中微地理场景对社会和政府是极具挑战性的问题。近年来,连续发生“赵作海冤案”、“张高平-张辉叔侄冤案”、“李怀亮冤案”等冤假错案,对社会造成极坏的影响,维护司法公正和保护犯罪嫌疑人的合法权益已成为公安司法部门亟需解决的问题,而充分利用科技手段进行冤假错案的预防正成为关注的趋势。随着智能视频分析、计算机视觉及3DGIS等技术的发展,使得实时动态显示和分析微地理场景中人体行为成为可能。智慧警务是科技强警的发展战略,充分利用智能视频分析、GPS、大数据、云计算等前沿技术,实现公安警务工作现代化、智能化、流程化、可视化。智慧警务室作为智慧警务的重要组成部分,使审讯工作变的更加智慧、开放、共享。预防刑讯逼供是智慧警务室的关键核心部分,是保护犯罪嫌疑人合法权益的利器。基于以上研究背景,本文以微地理场景中人体异常行为为研究对象,以审讯室场景为例,以预防刑讯逼供为目标,开展了微地理场景中人体异常行为检测方法等相关内容的研究,主要研究成果如下：(1)面向微地理场景的人体异常行为检测的先验知识归纳。分析了场景的几何拓扑关系和场景语义等信息,归纳了审讯室场景中异常行为分类,将其分为重暴力、轻暴力和软暴力三类,阐述了三类行为的特征及表现,并对各自对应的检测方法进行了归类,从场景信息、异常行为信息及其检测方法三个方面实现了审讯室场景下的先验知识构建。(2)根据审讯室场景的空间特征,利用视觉技术,实现了微地理场景中人体三维模型的快速重建方法。首先根据人体轮廓剪影与人体三维姿态的关系模型估计出单位规格的初始人体三维模型,然后利用单幅图像量测技术量取人体几何参数和地理空间位置等参数信息,获取了地理空间三维人体优化模型,并构建了保护人体的三维警戒包围体,为下一步人体异常行为检测与识别算法提供场景约束。(3)根据审讯室场景的先验知识,提出了顾及场景的人体异常行为检测与识别算法。利用场景的三维空间约束条件将检测过程分为黄色警戒和红色报警两种级别,利用人体行为约束条件将检测行为分为重暴力检测和轻暴力检测两种类型,选取了人体轮廓、运动历史图像、光流与动能等特征对人体异常行为进行抽象表达,设计并实现了该算法,用模拟审讯室场景拍摄的实验数据对该算法进行了测试与验证。(4)基于以上研究成果,设计并实现了面向微地理场景的视频监控原型系统。该系统具有人体三维建模、异常行为检测与识别等功能。

微地理场景中人体异常行为检测方法研究

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