擁擠行人異常行為智能檢測仿真

呂 星

（長江大學(xué)電子信息學(xué)院，湖北 荊州 434000）

1 擁擠行人異常行為智能檢測仿真的意義

1.1 異常行為智能檢測仿真的緊迫性

當(dāng)前社會(huì)人口密度的高度增加，導(dǎo)致整個(gè)社會(huì)的秩序更難以管控，擁擠人群發(fā)生突發(fā)狀況的頻率和危害越來越大，我們當(dāng)前的監(jiān)測系統(tǒng)早就無法滿足對(duì)于突發(fā)和異常事件的監(jiān)控，導(dǎo)致突發(fā)事件的后果造成的損失過于大，我們需要的是監(jiān)控系統(tǒng)能夠形成一套集監(jiān)控、學(xué)習(xí)、預(yù)防為一體的功能，不僅能夠?qū)頂D行人進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)能夠預(yù)測到一些異常行為的發(fā)生，能夠在造成惡劣后果之前進(jìn)行預(yù)警并及時(shí)阻止惡化，還必須具有人工智能學(xué)習(xí)功能，能夠從各種人群異常行為發(fā)生的案例監(jiān)控視頻中進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以成為應(yīng)付各種復(fù)雜情景的系統(tǒng)。

擁擠行人異常行為本身就屬于一種突發(fā)的情況，無法通過人為的觀察來總結(jié)預(yù)防經(jīng)驗(yàn)同時(shí)因?yàn)閺?fù)雜環(huán)境的多變，人無法去觀察數(shù)以萬計(jì)的復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行分析總結(jié)預(yù)判，也沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行觀察分析，也沒有足夠的精力去分析各種突發(fā)異常的視頻監(jiān)控，因此一套擁擠人群異常行為智能檢測仿真是很必要的，也是我國當(dāng)前亟待解決的任務(wù)。

1.2 一套成熟的仿真系統(tǒng)的作用

一旦我們擁有一套能夠從視頻監(jiān)控中預(yù)警擁擠行人異常行為的發(fā)生，我們就能夠擁有足夠的時(shí)間準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)措施，去減少行人異常行為帶來損失甚至可以避免異常行為的發(fā)生，就可以大大減少異常行為發(fā)生的重大后果，可以很好的保護(hù)人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全，也是保障整個(gè)國家安全穩(wěn)定，促進(jìn)整個(gè)國家健康穩(wěn)定的發(fā)展的前提。另外一方面，現(xiàn)在各個(gè)國家之間的交流越來越緊密，聯(lián)系也是越來越頻繁，都會(huì)存在很多的合作機(jī)會(huì)，雙方領(lǐng)導(dǎo)會(huì)有更多的合作會(huì)晤，會(huì)導(dǎo)致人群集中，一套完善的預(yù)警系統(tǒng)可以給予會(huì)晤一種安全感，能夠讓更多的國家領(lǐng)導(dǎo)來我國進(jìn)行深入合作交流，能夠促進(jìn)我國全球化趨勢，能夠和其他國家進(jìn)行更多的深入合作，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)繁榮發(fā)展。

2 當(dāng)前國內(nèi)外研究人群異常行為智能檢測仿真的系統(tǒng)

2.1 國外目前對(duì)于人群異常行為的研究

人類行為的分析課題在國外早就已經(jīng)作為一個(gè)重要項(xiàng)目作為研究，把人類的運(yùn)動(dòng)分析作為計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)重要方向。美國賓夕法尼亞州大學(xué)生研究的三維人體頭部還有臉部追蹤系統(tǒng)，采用模型對(duì)人臉動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤；Microsoft公司也推出3D體感攝影機(jī)，實(shí)現(xiàn)視覺基礎(chǔ)人機(jī)交換接口。主要提出的理論就是通過描述粒子與周圍空間的相互作用力，通過相互作用力的強(qiáng)弱來還原視頻圖像中人群的行為。面對(duì)復(fù)雜擁擠的人群使用基于梯度的時(shí)空模型來預(yù)測場景中人群運(yùn)動(dòng)信息，將捕捉到的時(shí)空模型進(jìn)行序列性，可以很好的檢測到時(shí)空和空間上的異常，可以很好的判斷出異常發(fā)生的幾率，及時(shí)阻止異常行為的發(fā)生。

目前在國外有幾個(gè)優(yōu)秀的仿真系統(tǒng)是VSAM系統(tǒng)、W4系統(tǒng)、Plinder系統(tǒng)，可以在一定程度上監(jiān)測人群異常行為的發(fā)生，而且國外一些發(fā)達(dá)國家還在持續(xù)這方面的研究，長遠(yuǎn)來看他們的技術(shù)會(huì)不斷的領(lǐng)先于我們，也會(huì)在未來市場占據(jù)更多的話語權(quán)。

2.2 國內(nèi)關(guān)于人群異常行為的仿真系統(tǒng)

由于國內(nèi)擁擠行人異常行為智能檢測仿真的研究比較落后于國外，目前從事于這方面研究的也只有中科院計(jì)算技術(shù)所、浙江大學(xué)人工智能研究所。目前國內(nèi)主要研究是針對(duì)人類簡單行為的一個(gè)捕捉，只是能夠簡單的捕捉人類的站立、下蹲、平躺、屈膝一些常規(guī)動(dòng)作的捕捉，沒有更進(jìn)一步的發(fā)展。對(duì)于擁擠行人異常行為的研究依然只是起步階段，更不要談各種復(fù)雜的環(huán)境的研究，未來還有更多的技術(shù)需要跟上國外的腳步，也有更多的困難需要去解決。

3 擁擠行人異常行為智能檢測仿真面臨的困難

由于國內(nèi)外這方面研究的步伐不一致，目前國內(nèi)擁擠行人異常行為智能檢測方面依然處于起步階段，未來的路還有很多困難需要去克服，沒有前輩的經(jīng)驗(yàn)可以去借鑒，同時(shí)缺乏這方面有建樹的專業(yè)人才，注定我們要花費(fèi)更多時(shí)間和精力去完成起步階段。當(dāng)前擁擠行人異常行為已經(jīng)成為人工智能檢測方向的一個(gè)重要研究課題，都在積極展開發(fā)展研究，力求在未來市場占領(lǐng)一席之地。

3.1 國內(nèi)研究缺乏擁擠人群異常行為智能檢測仿真的動(dòng)力

當(dāng)下國內(nèi)只有少數(shù)幾個(gè)研究所進(jìn)行相關(guān)方面的研究，基本都是處于比較基礎(chǔ)的階段，發(fā)展起來比較緩慢，也都沒有取得明顯的成果。一方面國家應(yīng)該提升智能檢測系統(tǒng)關(guān)于擁擠人群異常行為智能檢測仿真的重要性，因?yàn)槲磥砣丝诘脑黾?，未來的人群都?huì)向城市集中，擁擠的人群會(huì)成為一種常態(tài)化局面，如何能夠提前預(yù)警擁擠人群異常行為是一個(gè)必然會(huì)經(jīng)常面臨的局面。同時(shí)國家應(yīng)該給予一定的相關(guān)方面的扶持，提升各大研究所主動(dòng)加入進(jìn)來，帶動(dòng)他們的研究熱情，才能真正的做好一件事。

3.2 國內(nèi)缺少擁擠行人數(shù)據(jù)庫模型

國外目前已經(jīng)擁有幾個(gè)完善的行人數(shù)據(jù)庫模型，可以直接提供給國外各大研究機(jī)構(gòu)直接調(diào)用，極大的縮減了仿真擁擠人群異常行為檢測的時(shí)間和精力，而且數(shù)據(jù)庫比較完善開放，對(duì)于國外的進(jìn)一步研究有極大的助力，我們國內(nèi)需要借鑒國外的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)庫開發(fā)一套屬于我們自己的數(shù)據(jù)庫，能夠清楚當(dāng)前我們的腳步的確落后于別人，只有正視自身的差距才能更好的彌補(bǔ)差距追上國外的腳步，也能夠?qū)獾膬?yōu)秀經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到我們國家相關(guān)方面研究上，能夠避免走更多的彎路，能夠盡可能快的追趕上國際上的技術(shù)水平。

3.3 國內(nèi)缺少相關(guān)人群異常行為智能檢測仿真研究的人才培養(yǎng)

由于過去這方面的研究只是引起少部分人的關(guān)注，導(dǎo)致相關(guān)研究人才的缺失，我們需要花費(fèi)更多的時(shí)間在人才培養(yǎng)方面，需要建立一套完善的人才培養(yǎng)體系，保證擁擠行人異常行為智能檢測仿真系統(tǒng)的持續(xù)研究，能夠有更多的機(jī)構(gòu)能夠同時(shí)發(fā)展這個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目之間能夠共同攻克這個(gè)難題，才能讓我們的智能監(jiān)控異常行為的檢測仿真快速進(jìn)步。

4 擁擠行人異常行為智能檢測仿真未來市場的期望

由于全球人口的快速增多，各個(gè)國家面對(duì)人口壓力增大，未來面對(duì)擁擠人群的幾率處于逐年遞增的態(tài)勢，擁擠行人異常行為智能檢測將會(huì)成為未來的熱門方向，也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)智能監(jiān)控市場出現(xiàn)更多的機(jī)會(huì)，全世界將會(huì)涌現(xiàn)越來越多的研究機(jī)構(gòu)加入進(jìn)來，未來的競爭只會(huì)越來越大，誰能夠提前快速研究一套完善的擁擠行人異常行為智能檢測仿真系統(tǒng)，那也將會(huì)在未來市場這個(gè)領(lǐng)域保持持久競爭力。

需求決定市場，目前更多的國家開始重視智能監(jiān)控異常行為仿真研究，我們國家也需要重視起來。擁擠行人異常行為智能檢測仿真作為一種危機(jī)預(yù)警機(jī)制，不僅可以很好的避免給國家人民生命和財(cái)產(chǎn)帶來傷害，也是促進(jìn)國家與國家之間的和諧交流的保障，是有益于全世界的一個(gè)重大項(xiàng)目，我們需要重視起來，一起共同發(fā)展。

5 結(jié)束語

綜上所述，我們能夠認(rèn)識(shí)到自身的不足，同時(shí)也需要正視自己和國外的差距，需要和國外合作，借鑒國外的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，積極加快自己擁擠行人異常行為智能檢測仿真研究，讓我們能夠跟上國際的步伐，能夠在未來市場上能夠站住腳跟，不會(huì)被國外技術(shù)所牽制，能夠讓自己的國家也能夠有一套成熟的預(yù)警機(jī)制，保障全民的安全。