基于视频的异常行为检测系统的设计与实现

摘要

本论文主要研究对课堂视频中举手、睡觉等异常行为的提取和对过道、楼道视频中出现的异常行为进行人脸检测和人脸识别。根据自己的研究方向，对目前工作学校的实际情况做了调查，并对系统用户（包括学校教职工、学生、学生家长等）做了详细的需求分析，确定需要实现的功能。本文设计了教室视频异常行为检测系统和过道、楼道视频异常行为检测系统的总框架和主要实现的功能模块，其均使用OpenCV2.4.4和VS2010在微软提供的MFC程序框架下实现。
　　教室课堂视频中的异常行为检测主要用到了运动目标提取技术，论文中主要采用三帧差法实现背景分离和前景提取。在学校实际的环境情况和设备条件下，使用三帧差法检测复杂教室环境下举手、睡觉等异常目标有较好的鲁棒性。
　　学校过道、楼道视频异常行为检测，主要是检测课间休息时间在过道、楼道中具有潜在危险性行为（如奔跑、打闹）的异常行为目标，提取出异常行为者的面部图像，进行一些图像处理操作，然后通过与我们采集的全校人脸数据库进行比对和识别，并进一步提取异常行为者的年级、班级以及姓名等信息。本系统主要调用OpenCV2.4.4中的图像处理函数进行图像处理，调用其内置的人脸检测函数进行人脸检测;然后使用HOG特征提取人脸特征，训练SVM分类器，并实现人脸识别。在实验测试中，该系统较准确的检测并标示出捕捉到的人脸，并与人脸库中的样本人脸进行识别。
　　通过实验分析，证明本论文设计的教室视频异常检测系统和过道、楼道检测系统是稳定的，可以较好的检测出视频中的异常区域。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 论文的开发意义

1．3 论文中课题目前在国内外的研究现状

1．4 本论文的研究内容和结构安排

1．4．1 论文的研究内容

1．4．2 论文的章节设计安排

1．5 本章小结

第二章 系统分析

2．1 系统可行性分析

2．1．1 技术可行性

2．1．2 经济可行性

2．1．3 操作可行性

2．1．4 法律可行性

2．2 需求分析

2．2．1 学校现有监控情况分析

2．2．2 与用户沟通获取需求

2．2．3 设计方案确定与异常说明

2．2．4 功能模块确定

2．3 本章小结

第三章 设计平台搭建

3．1 系统设置

3．2 在VS2010里面的进行Opencv2．4．4配置工作

3．3 平台的测试及运行

3．4 设计中的OpenCV技术说明

3．5 本章小结

第4章 教室视频异常行为检测的设计与实现

4．1 技术分析

4．2 结构设计

4．3 功能设计

4．4 功能实现

4．5 实验结果分析

4．6 本章小结

第5章 过道、楼道视频异常行为检测的设计与实现

5．1 技术说明

5．1．1 人脸检测

5．1．2 人脸识别

5．2 结构设计

5．2．1 异常行为者人脸实时检测系统

5．2．2 人脸识别系统

5．3 功能设计

5．4 功能实现

5．4．1 人脸实时检测系统的设计与实现

5．4．2 人脸识别系统的设计与实现

5．5 实验结果分析

5．5．1 人脸检测系统测试

5．5．2 人脸识别系统测试

5．6 本章小结

总结与期望

总结

期望

致谢

参考文献