[发明专利]一种基于深度学习的考生异常行为检测方法

说明书

本发明提供了一种基于深度学习的考生异常行为检测方法，主要包括步骤：首先读取检测区域监控视数据，采用YOLOv4目标检测方法进行人体检测，得到人体框位置坐标，在视频帧上面进行剪裁，得到考生的行为子图，进行人工标注，制作行为异常检测数据集，设计考生异常行为检测网络模型，进行网络训练，再采用训练好的行为异常检测模型对实时图像进行分析检测，以得到视频中人体的行为检测结果。本发明判断结果准确，可提高视频监控的效率，为电子监考系统增加了异常行为识别的功能，降低电子监考对于人力的依赖，让电子监考真正发挥作用，促进了考试的公平公正。

技术领域

本发明属于视频监测技术领域,具体涉及一种基于深度学习的考生异常行为检测方法。

背景技术

目前，考试作为选拔人才、提高素养的一种手段广泛存在于社会的各个场景下，为达到选拔量才的目的，各种形式、各个行业的考试均需要保证公平性与公正性。虽然现在多数标准考场已经配备高清摄像头，但考场视频的监控只作为后端管理人员的一种备份手段，考场的监考人员由于需要处理发卷、收卷等一些事务，且有可能存在监考的盲区，无法及时发现并处理考生的不规范行为，因而有必要构建出一种基于视频数据的考试异常行为监测平台，以规范考场秩序，维护考试公平公正。

近年来随着计算机的迅速发展，深度学习技术成为分析语音、图片、视频等研究的利器，在某些分类任务中其精度一度超过人类。对于视频的研究国内外也有众多团队，主要集中在视频内容识别，视频人物动作识别。如Simonyan等提出的行为识别的经典算法——双流CNN方式，将视频看成一段图像序列，将空间与时间流分别用来计算图像帧的空间特征与光流特征，最后进行融合。后续也有人提出使用递归神经网络，并通过加入长短时记忆(LSTM，long short time memory)来解决梯度消失问题。但众多对于图像/视频场景的研究多集中于自然动作，如踢球、聊天、打电话等等。

基于此，本文提出一种面向考场环境的考生异常行为识别技术，为电子监考系统增加异常行为识别的功能，以降低电子监考对于人力的依赖，让电子监考真正发挥作用，促进考试的公平公正。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供一种基于深度学习的考生异常行为检测方法，采用的技术方案如下：

一种基于深度学习的考生异常行为检测方法，包括网络训练阶段和实时检测阶段；

所述网络训练阶段包括以下步骤：

S11：对收集到的考场视频进行预处理，以获取考场视频帧；

S12：利用目标检测模型分别对考场视频帧进行人体检测，以获取考生所在区域；

S13：截取考生所在区域的图像，得到考生行为图，并对各考生行为图进行类别标记，以构建包含行为异常和行为正常两种类别的考生行为数据集；

S14：构建考生异常行为检测模型，并利用考生行为数据集进行模型训练；

所述实时检测阶段包括以下步骤：

S21：获取考场的实时监控视频，并将监控视频的前N帧输入到目标检测模型中，以获取各考生所在区域；

S22：根据获取的各考生所在区域，在监控视频的后续帧中截取各考生的行为图；

S23：将各考生的行为图输入考生异常行为检测模型中获取考生的实时行为，若某考生行为异常，则在监控视频中用目标框标出。

进一步地，S12中所述目标检测模型为YOLOv4目标检测网络，该网络在PASCALVOC2007数据集上进行了训练，并将得到的网络模型调整为只检测人体目标。