Technology of Graphic & Image
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306-313,320

Lightweight video abnormal event detection method for edge devices

Lightweight video abnormal event detection method for edge devices
Li Nanjun1,2
Li Shuang3
Li Tuo1,2
Zou Xiaofeng1,2
Wang Changhong1,2
1. Shandong Yunhai Guochuang Cloud Computing Equipment Industry Innovation Co. , Ltd. , Jinan 250013, China
2. State Key Laboratory of High-end Server & Storage Technology, Jinan 250013, China
3. Qilu University of Technology(Shandong Academy of Sciences), Jinan 250353, China

摘要

Existing CNN-based video anomaly detection methods improve the accuracy continuously, which are faced with issues such as complex architecture, large parameters and lengthy training. Therefore, the hardware computing power requirements of them are high, which makes it difficult to adapt to edge devices with limited computing resources like UAVs. To this end, this paper proposed a lightweight abnormal event detection method for edge devices. Firstly, the method extracted gradient cuboids and optical flow cuboids from video sequence as appearance and motion feature representation. Secondly, the method designed a modified PCANet network to obtain high-level block-wise histogram features of gradient cuboids. Then, the method calculated the appearance anomaly score of each block based on histogram feature distribution, and calculated the motion anomaly score based on the accumulation of optical flow amplitudes of internal pixels. Finally, the method fused the appearance and motion anomaly scores to identify anomalous blocks, achieving appearance and motion abnormal events detection and localization simultaneously. The frame-level AUC of proposed method reached 86.7% on UCSD Ped1 dataset and 94.9% on UCSD Ped2 dataset, which were superior to other methods and the parameters were much smaller. Experimental results show that the method achieves better anomaly detection performance under low computational power requirements, making the balance between detection precision and computing resources, which is suitable for low-power edge devices.

基金项目

山东省自然科学基金资助项目(ZR2023QF050)
国家自然科学基金资助项目(62203242)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.04.0225
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2024年第41卷 第1期
所属栏目: Technology of Graphic & Image
出版页码: 306-313,320
文章编号: 1001-3695(2024)01-049-0306-08

发布历史

[2023-08-14] Accepted Paper
[2024-01-05] Printed Article

引用本文

李南君, 李爽, 李拓, 等. 面向边缘端设备的轻量化视频异常事件检测方法 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (1): 306-313,320. (Li Nanjun, Li Shuang, Li Tuo, et al. Lightweight video abnormal event detection method for edge devices [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (1): 306-313,320. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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