rgb-d视频人体异常行为检测方法研究

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1、RGB-D视频人体异常行为检测方法研究卞紫阳2016年1月中图分类号：TP751.1UDC分类号：535RGB-D视频人体异常行为检测方法研究作者姓名卞紫阳学院名称光电学院指导教师许廷发教授答辩委员会主席倪国强教授申请学位工学硕士学科专业光学工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年1月ResearchonDetectionMethodofHumanAbnormalBehaviorBasedonRGB-DVideoCandidateName：ZiyangBIANSchoolorDepartment:SchoolofOptoelectronic

2、sFacultyMentor:Prof.TingfaXUChair,ThesisCommittee：Prof.GuoqiangNIDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：OpticalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2016北京理工大学硕士学位论文摘要自2009年来，随着Kinect等深度传感器的兴起，在计算机视觉研究领域中，越来越多的学者通过使用RGB-D深度图像来实现更精确的目标检测、识别、跟踪和

3、视频分析理解。基于RGB-D深度图像的人体异常行为检测，由于其获得三维立体信息，受到光照、阴影、复杂背景的影响非常小的特点，提取人体骨架特征具有普通RGB图像无法比拟的优点。因此，在此基础上进行人体异常行为检测的研究成为热点。论文的主要工作和取得的新见解如下：1.阐述了Kinect获取深度图像的原理以及流程，实现了RGB-D深度图像的彩色点云表示方法和伪彩色表示方法。2.分析了基于RGB-D深度图像的人体骨架特征提取算法步骤和原理，提出了人体姿态的关节角度特征表示的方法，通过实验验证了在多视角、不同距离、人体跌倒、多人目标的情况下人体骨架特征提取的精

4、确性。3.针对具有混乱、无序度高等特点的混乱异常行为，提出了基于人体骨架特征信息熵的人体异常行为检测算法。通过实验分析验证了其具有很好的检测效果，精确度95.83%，召回率92%，准确率94%,具有鲁棒性。针对具有特定需求的异常行为检测场景，利用人体骨架特征得到的人体空间位置信息、人体运动速度信息和人体关节角度信息，提出了一种多特征融合的人体异常行为检测算法，可以应用于入侵检测、徘徊检测、逆行检测、摔倒检测等多种特定场合。4.设计了RGB-D视频人体异常行为检测系统，包括RGB-D视频采集模块、人体骨架特征提取模块、人体异常行为检测模块和视频输出显示

5、模块。最后，给出了总结和展望。关键词：Kinect；RGB-D视频；人体异常行为检测；人体骨架特征提取；信息熵；多特征融合I北京理工大学硕士学位论文AbstractSince2009,withtheuseofKinectandotherdepthsensors,moreandmorescholarstrytohelpachievemoreaccuratetargetdetection,recognition,trackingandvideoanalysisbyusingRGB-Ddepthimagesinthefieldofcomputervisio

6、nresearch.TheRGB-Ddepthimagescontainthree-dimensionalinformationandtheyarerobustinsituationswhenlight,shadowandconflictbackgroundchange,whichmakestheextractionofhumanskeletonfeatureseasierthanusingcommonRGBimages.Basedonthat,thehumanabnormalbehaviordetectionusingRGB-Dimageshave

7、becomearesearchfocus.Themainworkandnewachievementsofthispaperareasfollows:1.TheprincipleandprocessoftheKinecttoobtainthedepthimagesareintroduced.AndrepresentationofRGB-Ddepthimagesusingthecolorpointcloudmethodandpseudocolormethodarestudiedandrealized.2.Theprincipleofthehumanske

8、letonfeatureextractionalgorithmbasedonRGB-Ddepthimagea