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Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11855
Tipo do documento: Dissertação
Título: Detecção de anomalias em vídeos com multidão utilizando colônia de bactérias artificiais
Título(s) alternativo(s): Detection of anomalies in crowd videos using artificial bacteria colony
Autor: Costa, Joelmir Ramos da 
Primeiro orientador: Nedjah, Nadia
Primeiro coorientador: Mourelle, Luiza de Macedo
Primeiro membro da banca: Bernardini, Flavia Cristina
Segundo membro da banca: Ponti, Moacir Antonelli
Resumo: Em um mundo cada vez mais populoso, em que grandes quantidades de pessoas se aglomeram em espaços públicos diariamente, a compreensão e previsão do comportamento humano em multidões são essenciais para manter a segurança dos indivíduos. Atualmente, com o aumento constante do número de câmeras de vigilância espalhadas por todo o mundo, a análise da atividade humana em larga escala tornou-se possível. No entanto, o volume de dados a ser analisado e classificado, além do custo computacional envolvido no processo, tornam o desenvolvimento de sistemas de detecção de eventos precisos em tempo real um grande desafio. Nesta dissertação, desenvolve-se um sistema de detecção de eventos em vídeos com multidão, que possibilita aplicações em tempo real. O sistema proposto neste trabalho avalia o tempo de processamento de 3 métodos distintos de extração de movimento entre frames e de um algoritmo de otimização inspirado em colônias de bactérias, que recobre com bactérias artificiais as regiões de interesse das camadas contendo movimento. Por último, utiliza-se redes neurais de Kohonen para classificar os padrões de comportamento das colônias que emergem durante a otimização. Com base no método proposto, foram avaliados dois consagrados datasets na análise de eventos em vídeos de curta duração, contendo multidões de média e alta densidade: UMN e PETS 2009. Avaliou-se também um vídeo de vigilância de longa duração com imagens do tráfego de veículos em uma avenida. Todas as simulações foram realizadas no MATLABr. O desempenho dos métodos de extração de movimento foi avaliado de acordo com o tempo de processamento por par de frames. O desempenho do algoritmo CBA é mensurado pelo tempo de processamento e pela quantidade de bactérias iniciais na camada de movimento, e a qualidade do classificador é comparada com o estado da arte de outros sistemas de detecção de eventos em vídeos, através da área sob a curva ROC, tendo apresentado resultados semelhantes, porém com baixo custo computacional e possibilidades de aplicação em tempo real. Os resultados das simulações e dos experimentos demonstram a eficácia e eficiência do sistema proposto.
Abstract: In an increasingly populated world wherein large crowd are expected in public spaces on a daily basis, understanding and predicting human behavior within crowds is essential for maintaining the safety of individuals. Nowadays, with the steady increase in the number of surveillance cameras, distributed throughout the world, the analysis of human activity on a large scale has become possible. However, the volume of data to be analyzed and classified, in addition to the computational cost involved in the process, make the development of accurate real-time event detection systems a major challenge. In this dissertation, an event detection in crowd video system is developed that allows real-time applications. The proposed system in this work evaluates the performance of 3 methods for motion extraction between frames, develops an optimization algorithm inspired by bacterial colonies, aiming at quickly covering with artificial bacteria the regions of interest of the layers containing movement, and finally, it uses Kohonen neural networks to classify the behavioral patterns of bacteria colonies that emerge during the optimization. Based on the proposed method, we evaluated two video datasets which are commonly used about medium and high density of crowds: UMN and PETS 2009. We also evaluated a long surveillance video about of car traffic on a high speed avenue. All the simulations were performed on MATLAB r. The performance of the motion extraction methods is evaluated according to the processing time per pair of frames. The performance of the algorithm CBA is measured by the processing time and the amount of initial bacteria and the classifier is compared to that of other video event detection state-of-the-art algorithms by the area under the ROC curve, presenting similar results but with lower computational cost and real-time application possibilities. The results of the experiments demonstrate the efficacy and efficiency of the proposed system.
Palavras-chave: Electronic Engineering
Neural networks (Computation)
Optical Flow
Social Force Model
Absolute Difference Between Frames
Collective Intelligence
Optimization by Artificial Bacteria Colony Algorithm
Kohonen s Neural Network
Abnormalities Detection in Videos
Engenharia eletrônica
Redes neurais (Computação)
Fluxo óptico
Modelo de Força Social
Diferença Absoluta entre Frames
Inteligência Coletiva
Redes Neurais de Kohonen
Otimização por Colônia de Bactérias Artificiais
Detecção de Anomalias em Vídeos
Área(s) do CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: BR
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências::Faculdade de Engenharia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Eletrônica
Citação: COSTA, Joelmir Ramos da. Detecção de anomalias em vídeos com multidão utilizando colônia de bactérias artificiais. 2017. 123 f. Dissertação (Mestrado em Redes de Telecomunicações; Sistemas Inteligentes e Automação) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/11855
Data de defesa: 1-Ago-2017
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia Eletrônica

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