人群状态分析与异常行为检测

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1、硕士学位论文人群状态分析与异常行为检测研究生姓名：张朋跃导师姓名：张良教授2016年4月23日分类号：TP391.4密级：公开UDC：681.39学号：1304048中国民航大学硕士学位论文人群状态分析与异常行为检测研究生姓名：张朋跃导师姓名：张良教授申请学位类别：工程硕士专业学位学科专业名称：电子与通信工程所在院系：电子信息与自动化学院论文答辩日期：2016年4月23日2016年4月23日CrowdStatusAnalysisandAbnormalBehaviorDetectionADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversity

2、ofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHANGPeng-yueSupervisedbyProf.ZHANGLiangCollegeofElectronicInformationandAutomationCivilAviationUniversityofChinaApr2016中国民航大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研充，论文中不包含其它人己经发成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国民航大学或其它

3、教育机构的学位或证书而使用过的材料一己在论文中作了明确的。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均说明并表示了谢意。：研究生签名：Ｍ勾的：日期中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、国家图书馆有权保留本人所送交学位论、中国科学技术信息研巧所。本人电子文档、文的复印件和电子文档，可采用影印缩印或其它复制手段保存论文一阅，致，允许论文被查阅和借的内容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外ｉ。论文的公布（包括刊登）授权中国大学可＜公布（包括刊登）论文的全部或部分内容＾ｉ研究生部办理。言ｇ：：襄日期研充生签名；迫岛＾导师签名裤＾

4、人群状态分析与异常行为检测本文得到了以下项目资助：国家自然科学基金民航联合研究基金（61179045）摘要当前公共安全问题日益突出，公共场所群体性事件频繁发生，例如踩踏、聚集及群殴等危害公共安全的行为。公共安全形势严峻，对监控场景下的基于视频内容分析技术的人群状态及异常行为的研究具有重要的现实意义，不仅可以保障人群活动的安全，同时可以为公共场所的人群管理及调度提供重要的指导信息。人群行为分析的研究在智能视频监控、人群管理、公共空间设计、虚拟环境、智能交通等领域具有巨大的应用价值。本文首先通过对人群场景进行Harris特征点检测，进一步利用光流法对人群特征点进行跟踪得到人群运动

5、矢量场。其次，根据得到的人群运动矢量场，结合物理学上动能定理定义了人群运动强度指数来描述人群运动强度大小，根据人群运动矢量场可以得到人群的方向分布，利用信息论中熵的概念定义了人群混乱指数来描述人群运动方向的混乱程度。此外，提出了人群移动区域面积的概念，根据人群移动区域面积占人群前景的比例定义了人群状态指数来描述人群运动的幅度大小。实验结果表明定义的三个人群状态描述算子可以很好的对人群运动状态进行描述。鉴于目前人群异常行为检测算法存在复杂度高、运算量较大及难以保证实时性的问题，根据定义的描述人群状态的三个描述算子设计了一种分层处理的人群异常行为检测方案，实验结果表明方案具有较好

6、的检测效果的同时降低了算法的运算量,提高了实时性。人群聚集以后经常会伴随发生一些暴力不可控事件，但是关注研究此人群行为的甚少，本文根据人群聚散过程中表现出的特点，利用数学建模的方法，提出一种基于网格单元特征的人群聚散行为分析模型，实验结果表明该模型可以很好的量化描述人群聚散的程度。最后，为了验证算法的有效性，基于Qt、OpenCV开发了人群行为分析算法演示平台。关键词:人群状态,异常行为,人群聚集,光流法AbstractTheaccidentsofendangeringpublicsafetyoccurfrequently，suchasastampede、aggregatio

7、n.Analysisofcrowdstatusandabnormalbehaviordetectionhasimportantpracticalsignificance.Thestudyofhumanbehaviorcanprovideimportantguidanceinformationaboutthecrowdmanagementandscheduling.Harriscorneractsascrowdfeaturepoints,thecrowdmotionvectorfieldisobtaine