Detecting Anomalous Human Interactions using Laser Range-finders 2004/05/31 ide 論文紹介 出展 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) 2004 著者 Anand Panangadan, Maja Mataric, Gaurav Sukhatme University of Southern California この論文を選んだ理由 異常検知という共通点 利用している手法が参考になったから 身近なものを感じたから 位置情報 行動パターン(コンテキスト?) アウトライン 概要 関連研究と差分 手法 実験と評価 概要 Laser Range-finder(距離画像を取得でき る)を使って人の動きから異常を検知 人の識別は無し 人の動きを自動クラスタリング(モデル化) activityとして定義 interactionを検出 2人以上がactivityの期間ずっと一緒にいる場合 activityとinteractionから異常を検知 システムの全体像 関連研究1 行動のモデル化(分野全般) 例:hand gesture 複雑なactivityは複数の簡単なactivityから構 成される 手法として確率的手法やベイジアンネット,隠 れマルコフモデルなどが用いられている 関連研究2 interactionを検知する研究は主に映像を 使って行われている 屋外での人の出会い 駐車スペースで車からの乗降 予め定義されたaction(lower level activity)が存在する 関連研究3 既存のLaser range-finderを使って行動を モデル化する研究 対象は屋内レベルや都市レベル timescaleによって位置の粒度を変えて表現す る研究 interactionには注目していない Contribution Laser range-finderを用いたinteractionを 含む行動のモデル化 予めactionの定義を必要としない actionの自動定義 Laser Tracking 中庭の角に2つLaser Range-finderを設置 抽出するパラメータ 位置(XY座標系)に変換 Mesh Relaxationという手法を用いる 移動(局座標系)を算出 1ステップ前の位置との差分から 移動のモデル化 9種類の移動(右図) 一定以上の速度は無視 primitiveな単位 初期値: 移動の集合 移動パターンの分類 仮定: 異なるactivityは異なる確率セットを持つ →確率セットが類似した部分集合に分類 分類手法 Jensen-Shannon divergenceを用いる 分布類似度の尺度として用いられる値 分類に用いる条件 ある連続した移動におけるd(i)のカウント ある連続した移動におけるd(i)の確率 重み付き平均分布 エントロピー Jansen-Shannon divergence 算出式 p1,p2が完全に同じ分布であれば0 それ以外の場合は正の値 値が低ければ類似性が高い 分類する値の決定 Jansen-Shannon divergenceが最大にな る点で移動の集合を2つに分割 最も類似しない2つの集合に分割 Detecting interactions 2m以内で,同じ移動軌跡であれば interactionと判断 同研究室の以前の研究(室内)では, entropy-basedでinteractionを検出していた が,屋外ではこの方法が優れていると判断 Detecting Anomalous Activities activity,interactionの起きる周期を学習 両者の生起分布はポアソン分布と仮定 intervalがある閾値を下回ると異常 類似する軌跡の判断 曲線による多点間の補完 3次スプライン曲線 20点をサンプリングし,それぞれの点の距離 の差を合計し類似度を算出 実験 Campusのcourtyardでの実験 結果 結論 人の急激な増加を異常として検知した 会話という行動が別の場所で行われた場 合に同じ行動として識別できなかった 読んで感じたこと デバイスの制約 分野の違い? 参考にしたい部分 類似度を測るところ 数値データのクラスタリング もう一つくらい調べる・・・? 確率を用いるところ 異常度合い?の表現
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