基于质心运动轨迹法在 ATM 视频监控中的异常行为识别
摘要:针对 ATM 机视频监控中人的异常行为识别问题,提出一种基于质心运动轨迹分析方
法。通过建立空间三维坐标系,将人体的质心 K 作为所要研究的点,再通过该点在横向或
纵向的运动轨迹和运动速率来分析判别人的行为是否异常。此方法摒弃了先前通过对人整
体进行繁琐的行为识别算法,而只对一点的运动状态进行分析。此方法简单有效,且具有
一定的实用价值。
关键词:视频监控;运动轨迹;行为识别;空间三维坐标
Abstract:
1 引言
近些年来,我国的自动取款机行业迅速发展, 但越来越多的刑事犯罪案件也都是针对
人们在 ATM 取款时展开的。作案手段也是层出不穷。其中比较主流的有在 ATM 上装
置读卡器,针孔摄像头,还有在 ATM 周围徘徊,偷看账号、密码,打架斗殴,直接抢
钱等。有些犯罪手段比较隐蔽,很难发觉,而且对人身和财产均造成威胁。因此,对
自助银行和 ATM 机监控系统中增加行为识别显得很有必要,通过预判异常行为进行报
警,可以一定程度上避免犯罪事件的发生。行为识别本身是一个很繁琐的过程,因为
人运动的状态形式是千变万化的。本文通过结合其他已有的异常行为识别算法进行改
进,通过加入质心检测,能够很好的识别出正常行为和异常行为。
2 异常行为分析及识别
传统的识别方法虽然准确率相对较高,但是识别速度很慢,计算量复杂,满足不了实
时监控并识别报警的需求。因此,应该寻求其他快速有效的算法进行行为识别。文献 6 提
出的基于轨迹特征分析的异常行为检测方法是相对快速有效的方法,。这种算法的主要思
想是通过对运动物体的运动轨迹检测,记录其运动特征,然后通过主成分分析做一次特征
空间的投影转换计算后得到输入样本,再进行轨迹比对,通过比对相似轨迹进行分析行为
是否异常。
该算法虽然可行,但是并不十分精确。他们只针对行为图像本身的运动轨迹进行分析比对
而物体的运动速率却没有考虑。这一点也是能反应行为是否异常的重要指标。基于以上考
虑,可以做一定的改进,把运动速率这个因素综合进去,用轨迹对比和运动点速率检测相
结合的方法,可以提升行为识别的精确度。
下面是异常行为分析的基本思路:
2.1 目标检测
检测是否有人进入监控区域,当今最流行的检测方法就是采用背景差法。通过采
集当前帧图像和下一帧图像的像素差,设定阈值,来判断此物体是否发生位移变化。
然后再采用形态学运算来进行前影区域的修补。再将二元化影像中的连结区域标示成
相同的标记。
由于此方法是针对背景进行计算。因此背景模型的建立尤为重要。其中,主要的