شماره ركورد
24531
شماره راهنما
ELE3 79
عنوان
بهبود تشخيص ناهنجاري در تصاوير ويدئويي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي برق - الكترونيك
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1403/11/16
صفحه شمار
112 ص.
استاد راهنما
محمد كاظمي , پيمان معلم
استاد مشاور
مهران صفاياني
كليدواژه فارسي
تشخيص ناهنجاري , شبكه هاي عصبي , تركيب ساختار هاي متخصص , يادگيري ماشين
چكيده فارسي
هر الگو يا نمونه غيرعادي يا نادري در دادهها به عنوان يك ناهنجاري شناخته ميشود. شناسايي ناهنجاري در سالهاي اخير به دليل كاربردها و چالشهاي متنوع آن به يك حوزه فعال در پژوهش تبديل شده است. بهطور خاص، شناسايي ناهنجاري در ويدئو كاربردهاي بسياري دارد، از جمله امنيت خانه، مراقبت از سالمندان، و كنترل كيفيت در خطوط توليد. در اين مطالعه، هدف ما يافتن روشهاي مؤثر براي بهبود عملكرد شناسايي ناهنجاريهاي ويدئويي است.
در اين مطالعه، از دو روش متفاوت براي حل چالش هاي تشخيص ناهنجاري در ويدئو استفاده شده است. با اين كه هر دو روش از تركيب طبقه بند هاي مختلف براي بهبود كيفيت تشخيص ناهنجاري بهره ميبرند، اما هركدام ويژگي هاي خاص خود را دارد. در روش اول از يك ساختار عصبي از پيش آموزش ديده در كنار چهار خودرمزنگار كه داراي لايه هاي بازگشتي در ساختار خود هستند استفاده شده است. استفاده از نرخ هاي نمونه برداري متفاوت امكان بررسي فريم ها را با فواصل زماني گوناگون فراهم ميآورد و اين مهم در كنار استخراج ويژگي مناسب توسط شبكه از پيش آموزش ديده شده روشي مناسب راي تشخيص ناهنجاري به وجود ميآورد.
در روش دوم هم از تركيب يك استخراج گر ويژگي از پيش آموزش ديده شده و خودرمزنگارهاي مختلف براي تشخيص ناهنجاري استفاده شده اما براي آموزش اين خودرمزنگارها از يك روش آموزشي وفق پذير تقويتي استفاده شده تا بازدهي فرايند آموزش افزايش يابد. در ساختار روش ياد شده از معماري مبدل و لايه هاي كانولوشني استفاده شده كه در كنار هم به تركيبي قوي براي تشخيص ناهنجاري تبديل شده اند.
هر دو روش پيشنهادي با استفاده از چهار پايگاه داده مربوط به تشخيص ناهنجاري با عناوين Avenue, UCSD Ped1, UCSD Ped2 و ShanghaiTech كه به صورت عمومي در دسترس هستند بررسي شده اند. براي پايگاه داده هاي ياد شده به ترتيب مقادير ROC-AUC 95.7، 93.5، 93.4 و 78.8 درصد به دست آمده است. همچنين با بهره گيري از آزمايش هاي گوناگون نقش هر يك از اجزا ساختارهاي استفاده شده در روش ها و چگونگي عملكرد آن ها بررسي شده است.
كليدواژه لاتين
Anomaly detection , Neural networks , Mixture of experts , Machine learning.
عنوان لاتين
Improved anomaly detection in videos
گروه آموزشي
مهندسي برق
چكيده لاتين
Any unusual or rare pattern or instance in data is recognized as an anomaly. Anomaly detection has become an active area of research in recent years due to its diverse applications and challenges. Specifically, video anomaly detection has many applications, including home security, elderly care, and quality control in production lines. Our goal is to find effective methods to improve the performance of video anomaly detection.
In this research, two different methods are utilized to address the challenges of video anomaly detection. While both methods leverage a combination of different classifiers to enhance anomaly detection quality, each has its own distinct traits. The first method employs a pre-trained neural structure alongside four autoencoders that include recurrent layers in their architecture. The use of varying sampling rates allows for the analysis of frames at different time intervals, which, combined with appropriate feature extraction by the pre-trained network, creates an effective approach for anomaly detection.
The second method also combines a pre-trained feature extractor with various autoencoders for anomaly detection. However, for training these autoencoders, an adaptive adaptive boosting learning approach is used to increase the efficiency of the training process. The methodʹs architecture incorporates transformer structures and convolutional layers, which together form a robust combination for anomaly detection.
Both proposed methods have been evaluated using four publicly available anomaly detection datasets namely UCSD Ped1, UCSD Ped2, Avenue, and ShanghaiTech. The ROC-AUC scores for the datasets mentioned above are 93.5%, 95.7%, 93.4%, and 78.8%, respectively. The results of this study indicate their effective performance in anomaly detection. Additionally, through various experiments, the role of each component in the utilized structures and their performance mechanisms has been thoroughly examined.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
122894
نويسنده