[論文レビュー] A Survey Of Activity Recognition And Understanding The Behavior In Video Survelliance

A. Revathi, Dhananjay Kumar|arXiv (Cornell University)|Jul 29, 2012

Video Surveillance and Tracking Methods参考文献 10被引用数 4

ひとこと要約

本調査は、動的シーンのモデリング、物体の表現、トラッキング、行動認識、行動理解の各段階を含む、動画監視における人間の行動認識と行動理解の包括的概要を提供する。本稿は、多様な環境における関心事のイベントを特定・分類するための現在の技術を統合し、コンピュータビジョンおよびパターン認識手法を用いた監視システムの構造的フレームワークを提示する。

ABSTRACT

This paper presents a review of human activity recognition and behaviour understanding in video sequence. The key objective of this paper is to provide a general review on the overall process of a surveillance system used in the current trend. Visual surveillance system is directed on automatic identification of events of interest, especially on tracking and classification of moving objects. The processing step of the video surveillance system includes the following stages: Surrounding model, object representation, object tracking, activity recognition and behaviour understanding. It describes techniques that use to define a general set of activities that are applicable to a wide range of scenes and environments in video sequence.

研究の動機と目的

• 現代の動画監視システムにおける人間の行動認識に焦点を当てた、全体パイプラインの体系的レビューを提供すること。
• 監視応用におけるオブジェクトトラッキング、表現、行動モデリングなどのコアコンponentsを特定および分析すること。
• 多様なシーンや環境に一般化可能な技術を検討し、強固な行動理解を実現すること。
• 実世界の動画シーケンスにおける自動イベント検出および分類の課題を強調すること。
• コンピュータビジョンおよび監視システム設計分野の研究者にとっての基盤的リファレンスとして機能すること。

提案手法

• 動画監視システムを順次処理ステージに分類する：周囲モデリング、オブジェクト表現、トラッキング、行動認識、行動理解。
• 動的シーンのモデリングおよび動画シーケンスからの空間的時間的特徴の抽出に用いられる技術をレビューする。
• 運動パターン、オブジェクト間相互作用、文脈的情報を用いた行動分類手法を分析する。
• 行動モデリングに用いられる代表的な表現モデル（軌跡ベース、スケルトンベース、ディープラーニングアプローチ）を検討する。
• 複雑なシーンにおける行動理解の向上を目的として、文脈的情報および環境的情報の統合を検討する。
• 行動認識タスクで用いられる評価指標およびベンチマークをレビューし、環境間での一般化性に重点を置く。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 人間の行動認識に用いられる動画監視システムにおける主な段階とコンponentsは何か？
• RQ2 行動認識を多様な環境やシーンに一般化するにはどうすればよいか？
• RQ3 動画シーケンスにおける人間の行動のモデリングおよび分類に効果的な技術は何か？
• RQ4 オブジェクトトラッキングおよび空間的時間的モデリングは、行動理解において果たす役割は何か？
• RQ5 実世界の監視において、強固でスケーラブルな行動理解を達成するにあたり、主な課題は何か？

主な発見

• 本稿は、効果的な動画監視システムを支える明確なパイプライン（周囲モデリング、オブジェクト表現、トラッキング、行動認識、行動理解）を特定している。
• 実世界の変動に耐える強固な行動認識には、運動、文脈、オブジェクト相互作用のモデリングを統合する必要があると強調している。
• 本調査は、さまざまな監視環境に適用可能な一般化可能な行動モデルの重要性を強調している。
• 既存手法の限界、特に遮蔽、複雑な相互作用、長期的行動モデリングの処理における課題を特定している。
• 著者らは、著しく進展を遂げたものの、スケーラビリティ、リアルタイム処理、文脈的推論の分野における課題が依然として残っていると結論づけている。
• 本稿は、2012年現在の分野におけるトレンドと未解決問題を要約する基盤的リファレンスとして機能する。