I n d o n e s i a n  J o u r n a l  o E l e c tr i c a l  E n g i n e e r i n g   a n d  C o m p u te r  S c i e n c e   V ol .   7,  N o.  3,  S ept em ber   201 7,  pp 737   747   D O I :  10. 115 91/ i j eec s . v 7 . i 3 . pp 73 7 - 74 7           7 37       R ec ei v ed   M ay  19 ,  201 7 ;  R ev i s ed  J u l y  28,   201 7 ;  A c c ept ed  A u gus t  1 3,  2 017   Cr o w d   A n o m al y  Det ec t io n  Usi n g  M o t i o n   Base d  S pa ti o - T em p o r al F eat u r A n al y si s       B asav ar aj  G  M * 1 ,   A s h o k  K u s a g u r 2   1   D epar t m ent  of  E l ec t r oni c s  an d C om m un i c at i on  E ngi neer i ng   N agar j u na  C ol l e ge   o E ngi nee r i ng  a nd  T ec h nol ogy ,  B eng al ur u,  K ar na t ak a,  I n di a     D epar t m ent  of  E l ec t r i c al  a nd  E l ec t r oni c s  E ngi n eer i ng   U n i v e r s i ty  B .D .T   C ol l e ge  of   E n gi neer i ng   ( U B D T C E ) ,  D av anager e,  K ar nat a k a,  I nd i a   * C or r es po ndi ng a ut hor ,   e - m a i l:   bas w ar aj 8 32@ g m ai l . c o m as hok . k u s agur @ gm a i l . c om       A b st r act   R ec ent l y ,  t h e dem and f or  s ur v ei l l anc e s y s t em  i s  i n c r ea s i n g i n r eal  t i m e appl i c a t i o n t o enha nc e t he   s ec ur i t y  s y s t em .  T he s e s ur v e i l l anc e s y s t em s  ar e m a i nl y  u s e d i c r ow de d pl a c e s  s uc as   s hop pi n g m al l s ,   s por t s  s t adi um  et c .  I n or der   t o s up por t  e nhan c e t he s ec u r i t y  s y s t em ,  c r ow d b eha v i or   an al y s i s   ha s  bee pr ov e n a  s i gn i f i c ant  t e c hn i qu e w hi c i s  u s ed  f or   c r ow d   m oni t or i ng,   v i s ua l   s ur v ei l l an c e et c .  F or   c r ow d   beha v i or   ana l y s i s ,  m ot i o n an al y s i s  i s  a  c r u c i a l  t a s k  w hi c h c a n be  ac h i ev ed w i t h t h e he l of  t r aj e c t or i es  and   t r ac k i ng of  ob j e c t s .  V ar i ou s  appr oa c h e s  ha v e bee n pr op os ed f or  c r ow d beh av i or  ana l y s i s  w hi c h ha s   l i m i t at i on  f or   den s el y   c r ow d ed  s c enar i os ,  a  new  ob j ec t  e nt er i ng  t he  s c ene  et c .  I t hi s  w or k ,  w pr opo s e  a   new  appr o ac h f or  abn or m al   c r ow d be hav i or  de t ec t i on .  P r opos ed ap pr oa c h i s  a m ot i o n bas e d s p a ti o - t em por al   f e at ur a nal y s i s   t e c h ni que  w h i c i s   c apab l of   o bt a i ni n t r aj e c t or i es   of   ea c det ec t ed  obj ec t .     W e   al s pr es ent   t ec h ni q ue  t o   c ar r y   o ut   t he  ev a l ua t i on  of   i ndi v i d ual   o bj e c t   an gr ou p   of   obj e c t s   by   c on s i der i ng   r el at i o nal   des c r i pt or s   b as e on   t h e i r   en v i r onm e nt al   c ont ex t .   F i nal l y ,   c l as s i f i c at i on  i s   c ar r i ed  out  f or  det e c t i on of  ab nor m al   or  nor m al  c r ow d be ha v i or  b y  f ol l ow i ng pat c h ba s ed pr oc e s s .  I n t he r es u l t s ,   w e hav e r epor t ed t hat  pr opo s ed m odel   i s   abl t o a c hi ev b et t er  p er f or m an c e w he n c om p ar e t o ex i s t i ng   t ec h ni qu es   i n t er m s  of   c l as s i f i c at i on  ac c ur a c y ,  t r ue  po s i t i v e r a t e,  an d f a l s e  po s i t i v e r at e.       Ke y w o rd s S p at i o - t em por al ,  v i s ua l  s ur v e i l l an c e,   c r ow beha v i or   anal y s i s ,  S t r eam l i ne,  S t r e ak l i ne          C o p y r i g h t   ©   2 01 7   I n s t i t u t e  o f  A d v a n c e d  E n g i n e e r i n g   a n d  S c i e n c e .  A l l  r i g h t s r es er ved .       1.   I n tr o d u c ti o n   R ec ent l y ,   v i deo s ur v ei l l anc e t ec hno l o g y  h as  gr o w n d ue t o i t s  i m por t anc e f or  s ec ur i t y   r equi r em ent   a nd  det ec t i o of   ev e nt s   i p ub l i c   p l ac es   s uc as   s t r eet s ,   s h opp i n m al l s ,   s ub w a y   s t at i o et c .   V i de s ur v e i l l a nc s y s t em   i s   w i de l y   us ed  t m oni t or   t he  c r o w ac t i v i t i es   dur i ng  a n y   pub l i c   ev ent s .   A ut om at ed an al y s i s  a nd  det ec t i o of  anom al i es   i n  c r o w a c t i v i t i es  i s   a   c hal l eng i n i s s ue  i v i de o s ur v ei l l anc e s y s t em .  A c c or di ng  t o t he s t ud y  pr es ent e i [ 1] ,   abnor m al   ac t i v i t i es   ar det er m i ned  bas ed on  d ev i at i o n f r o m  t he  nor m al  or  abnor m al  s t andar d .   B y  c o ns i d er i n g t h i s  i nt er pr et at i on,   abn or m al  ac t i v i t i es  ar def i n ed b as ed o t h dev i at i o f r o m   nor m al   ac t i v i t i es .   I r e al - w or l s c enar i os   s uc a s   pedes t r i an  w al k i ng,   s ubj ec t s   f o llo w   nei ghb or i n g s ubj ec t s  ai m i ng f or  t he s a m e des t i nat i o n .  A bn or m al  c r ow d ac t i v i t i e s  af f ec t  publ i c   s af et y  s uc h as  a n ex p l os i o n,  f i r e,  d i s as t er s  et c .   T hi s   t ec hni qu of   c r ow be hav i or   a nal y s i s   i s   w i de l y   us ed  i r e al - t i m appl i c at i ons   s uc as :   ( a)   V is u a l s u r v ei l l anc e   C r ow d b eha v i or s  ana l y s i s  i s  appl i c ab l e f or  v ar i o us  v i s ual  s ur v e i l l anc e  s c enar i os  s uc h as   s hopp i ng   m al l s ,   r ai l w a y   s t a t i ons   et c .   C on v ent i o na l   m et hods   ar n ot   c a pab l of   pr ov i di ng  bet t er   ef f i c i enc y  du e t a h uge  de ns i t y   of  t he c r o w d .   ( b)   C r ow d m anagem en t   T hi s   appr oac h   i s   ut i l i z e f o r   m as s   gat her i n of   c r o w s uc h   as   s por t s   ev ent ,   m u s i c   f es t i v al  et c .   U s i ng  t h i s  a pp r oac h,  t h gat h er i n g ar e as  c an b e a na l y z e a nd  t he   c r ow d  c an  be   as s i s t ed f or  m ov em ent .     (c )   P ub l i c  s p ac e des i gn    C r ow beh av i or   an al y s i s   c an  be  us ed   des i gn i ng   p ubl i c   s pac es   dur i ng   m ov em ent   of   t he   c r ow i a r a i l w a y  s t at i on,  s hopp i n g m al l s  t i nc r eas e t he s af et y   and  ef f i c i enc y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :   25 02 - 4 752                    I J E EC S   V o l.  7 N o.  3,  S e pt em ber  2017  737    7 47   738       D ur i n g l as t  dec ad e,  v ar i o u s   m et hods  hav e b een d e v e l op ed t o ad dr es s  t he i s s ue of   abnor m al  c r o w d b eha v i or .   I n or der   t o a n a l y z abn or m al  c r ow d b eha v i or ,  c r o w d   m odel i ng  i s  a   c hal l eng i n g t as k  f or  r es ear c her s .   W i t h t he  hel p of  c r ow d m odel i ng,  be ha v i or   pr edi c t i on  an gr oup f or m at i on of  peopl e  c an be an al y z e d e as i l y   w hi c h ut i l i z es  i nf or m at i on  r el at e d t o t h geogr aph i c al  or  l ogi c a l   s t at e of  af f ec t ed r egi on.  I n [ 2] ,  an ef f i c i ent   m odel  i s  pr es ent  f or  c r ow beha v i or   m odel i ng  b y   pr op os i ng  bo t t om - up m et hodol og y .   S i m i l ar l y ,   dec i s i on   m a k i ng  f or   c r ow d   abnor m al i t y   i s  a  c r uc i al   t as k .   I n [ 3] ,   B r aun  e t   al .  ad dr es s ed  t hi s   i s s ue  w i t t he h el of   H e lb in g   m et hod.  T hi da  et   al  [ 4]  ad dr es s ed t h i s s ue of  c r o w d l oc al i z at i on  and  d et ec t i o n of  ab nor m al   c r ow d   ac t i v i t i es .   R ec e nt l y ,   R ao  et   al   [ 5]  de v e l o ped  a   ne w  m odel  f or   abn or m al  c r ow d b eha v i or   det ec t i on   bas e o t he  m ot i on  pat t er ex t r ac t i o n.   T hi s   w or k   m ai n l y   a im s   a t   o p t ic a f lo w   f r a m ew or k  f or   m ot i on anal y s i s .  F ur t her m or e,  t hi s  appr oac h i s  ex t ende d t o obt ai a c l as s i f i c at i on   of   m er gi ng an d s pl i t t i ng  o f  t he c r ow d.   A n ot h er  s i m i l ar  appr o ac h f or  c l as s i f i c at i on of  m ov i ng  obj ec t   i s   c ar r i e ou t   w i t t h he l of   opt i c a l   f l o w   m eas ur em ent .   A c c or di n t t hi s   m et hodol o g y ,   obj ec t  s egm ent at i on  and  t r ac k i ng ar e p er f or m ed b y   a ppl y i ng  bac k gr ound s u bt r a c t i on,   K a l m an   f i l t er ,  s i l ho uet t e c om put at i on  an d c or r el at i on  c om put at i o n b et w e en  ap pear anc e m odel s .   S egm ent ed  o bj ec t s   ar c l as s i f i ed  b y   a pp l y i ng  c o m bi nat i on  of   s pat i ot em por al   an s t at i c   f eat ur es   b y   ut i l i z i n app ear anc an m ot i on  pat t er m ode l   w her s pa t i o - t em por al   f eat ur es   ar c o m put ed  us i ng  ada pt i v b l oc k   gr adi ent   i n t ens i t i es   an H oG   f eat ur es .   B ut   t hes s t udi es   s uf f er   f r om   t h i s s ue  of   obj ec t   boundar i es   and  a per t ur pr o bl em   w hi c d egr ad es   t he  per f or m anc o f   ana l y s i s .   Z h ou  e t   al   [ 7]   pr es ent e n e w   m odel   f or   c r ow beh av i or   a na l y s i s   b y   u t i l i z i ng   pedes t r i an  t r aj ec t or i es   f r ag m ent .   T hi s   m odel   s uf f er s   f r om   t he  i s s ue  of   e f f i c i ent   t r a c k i ng  c aus ed   b y   i nc om pl et i nf or m at i on  abou t   f r agm ent   t r aj ec t or i es ,   m i s s i ng  obj ec t   t r aj ec t or i es ,   ent er i ng  of   ne w  o bj ec t  i n t h e s c ene  e t c .  S t i l l ,  t h er e ar e  v ar i o us  c hal l eng es  pr es en t  i n t h i s   f i el d of  c r o w d   beha v i or  de t ec t i on,  t r ac k i ng,  an d ac t i v i t y  c l as s i f i c at i o n .  C r o w de d s c enes  ar e ex t r em el y  c l ut t er ed   and i nd uc ed  b y  v ar i ous   oc c l us i ons  w her c o nv ent i on al   m et hods   c an not   pr ov i d e   t he  s i gn i f i c ant   per f or m anc e of  det ec t i on a nd c l as s i f i c at i on.   A c c or d i n g t l i t er at ur e  s t ud y  pr es e nt ed b y   A l i  i n [ 8] ,   it  is  c o n c lu d e d t h at  n at ur e  of  hum an c r ow d i s  c om pl ex   w h i c h c ons i s t s  of  ps y c hol ogi c a l  a nd   d y n am i c  c har ac t er i s t i c s .  T hi s   na t ur of  hum an c r ow d  m a k es  i s   m or e c o m pl ex   t o es t i m at e t h e   gr anu l ar i t y   l e v e l  f or  t he  d y n am i c  c r ow d.       2.   R el at ed   W o r k   I n t hi s  w or k ,  our   m ai n ai m  i s  t o a ddr es s  t he i s s ue of  an al y z i ng c r o w d b eha v i or  i n v ar i ou s   s ur v ei l l anc e s c enar i os .  I n o r der  t o per f or m  t hi s ,  w ha v e de v el ope d a r ob us t  appr o ac h bas ed o n   s e m at i c   c onc ept   w hi c i s   a bl t pr o v i de  r e l at i ons h i bet w ee pe op l pr es ent   i t he  c r o w ded   s c ene dep en d i n g up on t h ei r  en v i r o nm ent al  c ont ex t .  I n t he pr o pos e d m odel ,  t he des c r i p t or   bas ed m odel  i s  a l s o de v e l o ped  w h i c h r es ul t s  i n i nf or m at i o n ex t r ac t i on be t w ee n i n di v i d ua l  obj ec t   and s c ene .  T he nov el t y  of  pr opos ed  appr oac h i s  t ha t  i t  i s  c ap abl e of  ex t r ac t i n g  t he   r el at i ona l   f eat ur i a aut om at i c   pr o c edur w i t hou t   per f or m i ng  an y   m anual   ann ot at i ons .   A   c l as s i f i c at i on   m odel  i s   dev e l o ped b as ed   on t he pa t c hes  of  es t i m at ed t r aj ec t or y  a nd  m ot i on  p ar am et er s   w i t h   t he h el p of  s pat i ot em por al  f eat ur ex t r ac t i o w hi c pr o v i de s  be t t er  p er f or m anc e f or  c l as s i f i c at i on   of  c r ow d b eh av i or  a na l y s i s .     R es t  of  t he ar t i c l es   i s  or g ani z e d as  f ol l o w s :  a  br i ef   l i t er at ur e r e v i e w   i s  pr es en t ed  i n   s ec t i on  I I ,   pr opos e appr oa c i s   depi c t ed  i s ec t i on  I I I   and  s ec t i on  I V   pr ov i d es   an   ex per i m ent al   st ud y   of  pr opos e d m odel  a nd f i na l l y  c onc l ud i n g r em ar k s  ar e pr es ent e d i n s ec t i on  V .     T hi s  s ec t i on pr ov i des  a br i e f   s t ud y  of  r ec ent  t ec hn i qu e s  w hi c h ar e de v el ope d r ec e nt l y   i t he f i el d of  c r ow d beh av i or   ana l y s i s .   S .   Y i  e t  al  [ 9 ]  de v el o ped a n e w  m odel  f or  c r o w d   m odel i ng i v i deo s ur v ei l l anc e s y s t em s  f or  pedes t r i an  w a l k i ng s c enar i o.  F or  s t at i o nar y  c r o w d s c enar i os ,   w al k i ng  obj ec t s   ar e  i gnor e w h i c i s  a n af f ec t i ng   par am et er   f or   c r ow beh av i or   ana l y s i s .   T hi s   w or k   pr opos es   nov e l   m o del   f or   pedes t r i an  b eha v i or   anal y s i s .   I [ 10]   n e w   m et ho ex pl or ed   f or  c r ow d beh av i or  an al y s i s  b y   i nc or p or at i ng  v i r t u al  e nv i r onm ent s  w i t hi n i nf or m at i on s p ac e of   c o m put at i on.     T hi s   w or k   r epr es ent s   be ha v i or   m i ni ng  a ppr oac f or   c r ow be ha v i o r   anal y s i s   an dea l s   w i t h c r o w d m er gi ng  a nd s pl i t t i ng  s c enar i o.     I n [ 11]  C hen  et  al .  pr op os ed  a no v e l   a l gor i t hm   f or   c r o w be ha v i or  det ec t i on  ba s ed on   ac c el er at i on  f eat ur es   of   t he   c r ow d.   U nl i k s t at e - of - ar t   t ec hni ques ,   t hi s   w or k   us es   l oc al   f eat ur es   and r e l at i o ns hi p  i s  ex t r ac t ed b et w e en t he c ur r en t  a nd pr e v i ous  s t at e of  be ha v i or  f or  ac t i v i t y   ana l y s i s .   S i nc e   t h i s   m et hod  us es   opt i c a l   f l o w   bas ed  c om put at i on   ap pr oac h   w hi c c aus es   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E EC S     IS S N 2 502 - 4 752     C r ow A no ma l y  D et e c t i on  U s i ng Mot i on   B as e d S pat i o     ( B as av ar a j  G   M )   739   i ns t ab i l i t y   i n f eat ur e a nal y s i s .  F or  det ec t i o n,  f or egr ou n d ex t r ac t i on  bas ed m odel  i s  dev el ope d b y   us i ng  ac c el er at i on c om put at i o n m et ho d.  F or  an om al y   d et ec t i on,  obj ec t  s e gm ent at i on  i s  a l s app l i e i t hi s   w or k   w hi c m a k e s   i t   m or r obus t   f or   r eal   t i m s c enar i os   an f i na l l y   c l as s i f i c at i o n   of  ac t i v i t i es  i s  c ar r i ed  out   w i t h t h e he l of  t hr es ho l d a na l y s i s  m et hod.     C .   Y .   C h en  et   al   [ 1 2]   d i s c us s ed  t he  ab nor m al   c r ow beha v i or   an al y s i s   m et hod.   I t hi s   w or k  behav i or ,   det ec t i o n a nd l oc al i z at i on  c ar r i ed  out   b y   us i n g d i v er gen t  c ent er s  of  an y   v i d eo   s ur v ei l l anc e s y s t em .  F or   m ot i o n an al y s i s ,  a  w el l - k now n t ec hn i qu e i s  us e d k now as  opt i c a l  f l o w   es t i m at i on.   T he m ot i on of  gi v en s e que nc e i s  m odel e d b y   obt ai ni n g m agni t u de,  di r ec t i on a n d   pos i t i on of  det ec t ed obj e c t s  and v e l oc i t y  ar e c om put e d b y   i nc or por at i ng m ot i o n v e l oc i t y   c o m put at i on.   H .   S .   W ong  et   al   [ 13]   d ev e l op ed  n e w   f r a m ew or k   f or   anom al y   det ec t i o bas e on  t he   B a y es i a m odel .   T hi s   w or k   m ai nl y   a i m s   of   es c ape  det ec t i on   i t he   c r ow b y   p er f or m i ng  c r ow d   m odel i ng.   T hi s   m et hod  us e s   s i m i l ar   c onc ept   of   di v er gent   c e nt er   as   di s c us s ed  b ef or w hi c i s   us ed f or  m ot i on c h ar ac t er i z at i on  and  a  pr ob abi l i t y   dens i t y  f unc t i on  i s  f or m ul at ed  bas e d o opt i c a l  f l o w  c om put at i on .   A s   w ha v e  di s c us s ed  bef o r e t hat  s pat i ot em por al  f eat ur e has   be en  pr ov en  a s i g ni f i c ant   t ec hni que  f or  c r ow beh av i or  an al y s i s  b y  es t i m at i on m ot i o n f l o w .   B y   t ak i ng t hi s   i nt o   c ons i der a t i o n,  Z hen g e t  a l   [ 14]   de v e l op ed  ne w  m et hod  t o m odel  t h e c r o w d  m ot i o n p at t er ns   w i t t h e he l p of  s pat i o - t em por al   v i s c ous  f l ui d f i el f ea t ur c om put at i on.  T hi s   he l ps   t c o m put and  es t i m at e t he  m ot i on f or  dens e l y  c r o w d ed s c en a r i os .  A c c or d i ng  t t hi s  m odel ,  t h e s pat i o - t em por al  m a t r i x  i s  c o m put ed f i r s t  w hi c h pr o v i des  t he   m eas ur e m ent  of  l oc al  f l uc t uat i ons  i n t h e   v i deo d at b y  c o ns i der i ng  s pat i a l  an d t em por al  d om ai n.   A f t er  c om put i ng t he s pat i o - t em por al   m at r i x ,   f l ui d f i e l d s c hem e i s  appl i e d t ex t r ac t  t he  i n f or m at i on bas e d on  ei gen v a l ue ana l y s i s   m et hod and f i nal l y ,  a c od eb ook  i s   c ons t r uc t ed b y  ut i l i z i ng c l us t er i ng ap pr oac h i n s pat i o - t em por al   f eat ur e s i m i l ar i t y .  T he c l as s i f i c at i o n m odel  i s   de v el ope d b y  ap pl y i ng D i r i c h l et  m od el .   S t i l l ,  t h e v ar i ous   c hal l e ng i n t as k   i s   pr es ent   i t hi s   r es e ar c f i el d.   I n t hi s   l i t er at u r e,   w e   hav e pr es en t ed m os t  r ec ent  w or k s .  F r o m  t hi s  s t ud y   i s  c onc l ud ed t h at  m os t  of  t hes e appr oac h es   us opt i c a l   f l o w   bas ed  m ot i o es t i m at i on  m et hod  w hi c i s   not   c ap abl of   ex t r ac t i ng  t h e   boun dar y   of  gi v e obj ec t .  S i nc e c r o w ds   ar e a l w a y s  u ns t r uc t ur ed  dur i ng m as s   g at her i ng  w h i c h   c aus es  v ar i o us  oc c l us i o ns  and am bi gui t i es   w h i c h c a nnot  b e addr es s ed b y  us i ng s t at e - of - ar t   t ec hni ques .   S t at e - of - ar t   t ec hni q ue  s uf f er s   f r o m   t he  i s s ue  of   per f or m anc ac c ur ac y .   T hes i s s ues  m ot i v at us  t de v e l op a n ef f i c i ent  m odel  f or  c r o w d b eha v i or  a nal y s i s .         T abl e 1:  N ot at i o n us e d i n p aper                      ( )                              ( ) , ( )                                  ,                        { Γ }                       ( ) , ( )                    ( , )             ( ) , ( )             ( , )                   ( )     ( )                         ( )                      , ,       ( )     ( )                    3.   P r o p o s e d  M o d e l   T hi s  s ec t i on des c r i bes  pr op os ed an ap pr oac h f or  abno r m al  c r ow d be ha v i or  det ec t i on.  I n   or der  t o m odel  t he m ot i on  f l ow  d y n am i c s  i s  us ed.  F l o w  des c r i pt or s  ar e us ed  t o des c r i be t he   m ot i ons  w hi c h  ar e f or m ed b y  c o ns i d er i n v ar i ous  r ef er enc e f r am es  and t em por al  s t r uc t ur e  of   d y n am i c s  w hi c h r epr es en t s  t he t r aj ec t or y .  L agr a ng i an m odel i n g i s  us ed t o  es t i m at e t he   m ov e m ent  and t r ac k i ng of   par t i c l es  w h i c ar pr es ent  i m ot i on  f l o w  w hi c h el p s   us  t obt ai n   f l ow   def or m at i on and c om pl et e m ov em ent  of   m ot i on.  T he E ul er i an  t ec hn i q ue  pr ov i des  f l o w   c ov er ag e.     P ar t i c l es   of   f l o w   ar e   c om put ed  f or   f i x ed  pos i t i ons   w h i c r es u l t   i o v er a l l   f l o w   ex t r ac t i on.  S i nc e,  t h e m ot i on  v ec t or   i s  t i m e de p en de nt  f i el ds   w h i c h c on t ai n d i s t i nc t i v e  c ur v es   s uc h as  s t r eam l i ne  c ur v e ,  s t r eak l i ne,  pat hl i n e a nd  t i m el i ne c ur v es .   P a t hl i n e a nd s t r eam l i n c ur v es  ar e us e d t def i n e t he t ang ent  c ur v e of  a  v ec t or  f i e l d.   A f t er  c o m put i ng f l o w  m ap,   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :   25 02 - 4 752                    I J E EC S   V o l.  7 N o.  3,  S e pt em ber  2017  737    7 47   740   S t r eak l i n i s   c om put ed  b y   c o ns i der i ng  s pat i a l   an t e m por al   gr adi en t s   of   c o m put ed  f l o w   m ap.   I n   t he  c as e   of   a bnor m al   ac t i v i t i es ,   pos i t i o a nd   t i m ar c r uc i al   par am et er s   w hi c h   a f f ec t   f l ow   m ap  c o m put at i ons .  T o ov er c om e t hi s   i s s ue,   w e de v e l o p an  adap t i v e r e pr es ent at i on  of  s t r eak l i ne f l o w   w i t t he  he l p of  s t r eam l i ne r epr es ent at i on  of  t he m ot i on .     3. 1.   R e p r e s e n ta ti o n  o f M o ti o n  V e c to r  F i e l d   F or  an y  gi v e n m ot i on s equenc e par t i c l es  ar e c om put ed  w hi c h ar e pr es ent  i n t he f l ow   f i el d.  Mo t i o n i s  ana l y z e d us i ng t h e m ov e m ent  of  p ar t i c l es   w h i c h ar e c om put e d us i ng d ens e   opt i c a l  f l o w .  A c c or di ng t t hi s  m odel ,  a  v i d eo s eq ue nc e i s  c ons i der e d as  a n i nput   w hi c h  i s   deno t ed  b y  c ons i der i ng  3 - di m ens i ona l  ar r a y   den ot e d  as   × ×     w her w i d t of  f r a m e  i s   deno t ed b y   ,   hei g ht   of   f r am i s   denot ed   as     and    de not es   t o t a l   num ber   of   f r a m es   w hi c h   has  opt i c al  f l o w  s uc h as   ( ) , ( )   w her ,   and    ar e ex pr es s ed as   [ 1 , ]   [ 1 , ]   and  [ 1 . 1 ]  F i r s t o f   a l l  par t i c l e  p o s i t i o n ar e  c om put ed  at  c om put at i o n gr i po i nt  f or  a t i m   w hi c h c a n b e de not ed  as :     ( + 1 ) =   ( ( ) , ( ) , ) + ( )     ( + 1 ) =   ( ( ) , ( ) , ) + ( )   ( 1)       P ar t i c l e p os i t i ons  ar e de not ed b y   ( ) , ( )   w her ,    de not es   gr i poi nt  of  f l o w .   B y  c om put i ng t h i s  pr oc e s s  i n an i t er at i v e a ppr oa c h,  c ur v es  ar e obt ai ned  w hi c h   r epr es ent   par t i c l s et   w hi c c ont ai ns   t r aj ec t or y   i nf or m at i on.     A s   di s c us s ed  bef or t hat   f or   uns t ab l f l o w  w e us s t r ea k l i ne,  pa t hl i n e an d s t r eam l i ne f or  f l ow  i nf or m at i on ex t r ac t i on .     3. 2.     C o m p u ta ti o n  o S t r ea kl i n e   I n t h pr ev i o us  s ec t i o n,   w e  ha v e  d i s c us s ed t h at  s t r eak l i n e f l o w  c om put at i on  i s  t i m e a nd   m ot i on  dep end ent .   D ur i ng  c o m put at i on  of   s t r eak l i ne  f l o w ,   s ha pe  i nc ons i s t enc y   a nd  m ot i on  ar e   t he m ai n f ac t or s  w h i c h af f ec t  t he c om put at i on  of  s t r eak l i ne f l o w .  I pr ev i o us  w or k s ,  opt i c al     f l ow   [ 15 ]   i s   us ed   f or   m ot i on  i nf or m at i on  ex t r ac t i o bu t   f ai l s   t pr ov i de   b et t er   r es ul t s   i t er m s   of   m ot i on i nf or m at i on  w her ea s  s t r eak l i ne f l o w   pr es ent s   bet t er  r es ul t s   w hi c h  c an  b e ob t ai ned  b y   i nt e gr at i ng t i m e of   f i el d of  v el oc i t y   w h i c h r es ul t s  i bet t er  a na l y s i s  of  f as t er  dy n am i c  f l ow  of   m ot i on and  he l ps  t o  r epr es ent  p ar t i c l es  ef f i c i ent l y  o v er  t he c om put at i on  gr i d.     A not her  p ar adi gm  c ons i der ed  her i s  k now n as  s t r e am l i ne  w hi c h i s  us ed f or  m ot i on   es t i m at i on.   A  br i ef  des c r i pt i o n i s   pr es ent ed  i n n ex t  s ec t i on.     3. 3.     C o m p u ta ti o n  o S tr e a m l i n e   S t r eam l i ne  of  an y  m ot i on  v ec t or  c a n b e c om put ed  b y   per f or m i ng t h e b i - di r e c t i ona l   i nt e gr at i on.  A s  d i s c us s ed  bef or e ,  s t r eam l i ne c a n b e  def i ne d as  c ur v es   w h i c ar e t an ge nt  i nat ur e t o v ec t or   f i e l d at   a gi v en   po i nt  of   m ot i on  f l o w .     T hi s   i nt egr at i o c om put at i on  i n i t i al i z ed  f r om   pr e - def i ne s eed  po i nt   and  e nds   w hen  i t   ac hi e v es  b oun dar y   of  t he c l os ed pat h.  T hi s  pr oc es s  i s  m ai nl y  c at e gor i z e d i nt o t hr e e s ubs ec t i o ns   as  m ent i oned  be l o w   [ 16] :     a)   I ni t i a l  p l ac em ent  of  s eeds   b)   D at a di f f us i on   c)   F i na l  s t op pi ng c r i t er i a   B y   c ons i der i ng  t hes t w t ec hni ques ,   i nex t   s ec t i on,   w de v e l op  a ef f i c i ent   m o del   f or   m ot i on ana l y s i s   w h i c h i s  us ed f o r  c r ow d ac t i v i t y   det ec t i on.       4.   S y st em  M o d el   I n t h i s  s ec t i on   w e d es c r i be  pr opos e d s y s t em   m odel  f or  m ot i on ana l y s i s .  A c c or d i ng t o   l i t er at ur e   s t ud y   pr es ent ed  i s ec t i on  I I ,   i t   c a be  c o nc l uded   t h at   ex i s t i ng  appr o ac hes   f or   m ot i on  ana l y s i s  f eat ur e s uc h as   m ov i ng   obj ec t   det ec t i on ,  o bj ec t  t r ac k i ng and t r ac k  anal y s i s  et c .   but   w hen  t h er i s   uns t a bl m ot i on  pr es e nt ,   i t hat   c as e x i s t i ng  m odel s   f ai l   t pr o v i de  t he  ef f i c i ent   r es ul t s .  I n or der  t o a ddr es s  t hi s  i s s ue,  her w e pr es ent  a ne w  m et hod  w h i c h i s  c apabl e of   ex t r a c t i ng  m ot i o i nf or m at i on  f r om   uns t abl m ov em ent   a nd  e nc od es   s pat i al   and  t em por al   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E EC S     IS S N 2 502 - 4 752     C r ow A no ma l y  D et e c t i on  U s i ng Mot i on   B as e d S pat i o     ( B as av ar a j  G   M )   741   v ar i at i on of  m ot i on.  I n or d er  t o ex t r ac t  p ar t i c l e i nf or m at i on,  t he t em por al  dom ai of   m ot i on  i s   ev a l u at ed  un der  E ul er  v i e w .   I n b el o w  f i gur e  1 c om pl et e f l o w  of  pr op os ed m odel   i s  des c r i be d .   A c c or di n g t o t he  F ig u r e   1,  t he v i deo s eq uenc e i s  c ons i der ed as  i n put   w h i c h i s  c onv er t e d   i nt o   f r a m es   bef or pr oc es s i ng.     I nex t   s t age,   w app l y   s am pl i ng  al ong   w i t m ot i on  es t i m at i on.   I n or der  t o es t i m at e t he m ot i on of  gi v en s equ enc e  s pat i o - te m por al  i nt egr at i o n and s pat i o - t em por al  i n t egr a t i o n ar e  c om put ed.  T hi s  s t age  pr o v i des  a c om pl et e  m ot i on s t r uc t ur e of  i nput   s equenc e .   A f t er  m ot i on es t i m at i on,  f i l t er i ng  and  c el l   di s t r i b ut i on  of  dat a  i nt o  v a r i ous  c e l l s  ar app l i e d.   W i t h t he hel p of   m ot i o n di s t r i but i on ,  c om pl et e i nf or m at i on of   m ot i on i s  c om put ed.  U s i ng   t hi s  d y n am i c s  s t at i s t i c s ,  s t r eak l i ne  an d s t r eam l i ne f l o w  i s  c om put ed   w hi c h r es u l t s   i n   s egm ent at i on  a nd f i n al l y ,   t he m ot i on  i s  c l as s i f i ed  i n t o n or m al  and  ab nor m al   w hi c h  ai m s  at   a ct i vi t y  cl a ssi f i ca t i on.             F ig ur e   1.   P r opos e d M et h od   C r o w d A nom al y  D et ec t i o n       F or  t hi s  s t ud y  i npu t  v i d eo  s equenc i s  de not ed as     w hi c h c ons i s t s  of     num b er  of   f r a m es ,  3 di m ens i onal   ar r ay   den ot e d as   × ×     w her w i dt h of  f r a m e i s  denot ed  b y   hei ght   of   f r a m i s   de not e as   .   V o l um of   eac f r a m e   i s   di v i d ed  i nt di f f er ent   c el l s   w hi c ar   and   ha v e   s i z of   × × den ot es   w i dt h   of   c el l ,   h ei ght   i s   de not ed  b y     a nd  deno t es   t ot al   n um ber   of   f r a m e s   i c el l .   V i de i s   c om pos ed  b y   ut i l i z i n t hes s u b   pat c hes   as   = { } .   T r a j ec or t y   of   v i deo  s e que nc i s   gi v en  as   Γ = ( ) , ( ) ,   t r aj ec t or y   des c r i pt or s   ar e   gi v en as   ( )   an d s pat i a l  c oor di n at es  of  t r aj ec t or y   i s  gi v en as   ( ) = ( ) , ( ) . D e te c te d   t r aj ec t or i es  ar e  r epr es e nt ed  i a   s et   w h i c i s  r e pr es ent e d as     = { Γ } .  T hi s  pr oc es s  i s   s u m m ar i z ed as  m ent i o ned :       S t ep  1:  I ni t i at e c om put at i on   S t ep  2:  F r om  1:  T ot al  f r am e s   S t ep  3:   P er f or m   s a m pl i ng  a nd pr o v i des  k e y  p oi n t s   S t ep  4:   Mot i on  E s t i m at i o n   S t ep  4:  C om put e m ot i on f l o w   v ec t or   St e p  5:   A v er ag e F l o w  m ap c o m put at i on   S t ep   6:  S p at i al  di s t r i but i on   S t ep  7:  c om put at i on  of  f eat ur e pat c h es   S t ep  8:  Q u ant i z at i on  and  c l us t er i ng   S t ep  9:   Mot i on  ad v ec t i on c om put at i on   S t ep  10:  A v er a ge s t r eak m a p c om put at i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :   25 02 - 4 752                    I J E EC S   V o l.  7 N o.  3,  S e pt em ber  2017  737    7 47   742   S t ep  11:  F l o w  i nt er p ol a t i o and  i nt egr at i o n  c om put at i o n   S t ep  12:  T r aj ec t or y   es t i m at i on   F i r s t  v i de o s am pl e i s  c onv er t e d i nt o f r a m es .  F or  e ac h f r a m e  s a m pl i ng an d m ot i on  es t i m at i on pr oc es s  has  i m pl em ent ed.   S am pl i n g pr oc es s  pr ov i des  a num ber  of   k e y  po i nt s  an d   m ot i on  es t i m at i on  def i n es   t he  i ns t ant   f l o w   m ap.   F ur t h er   f i l t er i n i s   ap pl i ed  w i t t he  he l of   k e y   poi nt s  an d i ns t ant  f l o w  m ap.   A f t er  f i l t er i ng  pr oc es s ,  di s t r i but i on  of  f l ow  v ec t or s  i s  pr oc es s ed  t hr oug t h s pat i al l y   enc l o s ed  c el l .   F or   eac c e l l   qua nt i z at i on  and  c l us t er i ng  h a s   per f or m ed  t get  r ep r es ent a t i o n of  f l o w   v ec t or .   Mot i on  ad v ec t i on  i s  c om put ed t hr ou gh  a v er ag e f l o w  m ap  of   pr ev i ous   f r am and   c ur r ent   f r a m e.   N o w   av er ag s t r ea k   m ap  of   al l   m i ni   b at c hes   h as   pr oc es s ed.   W i t h t he  hel p of  m ot i on f l o w  v ec t or  r epr es e nt at i o n,   w e ex t r ac t   i nt er pol at e d f l o w   m ap.  A f t er w ar d s   w c om put t he   s t r eak   f l ow   l i ne   w h i c i s   c om bi nat i o n   bet w ee a v er age   s t r eak   f l o w   a nd   f i ne  t o - c oar s e s t r eak  f l ow .  A ppl y i ng d i f f us i on t ec h ni que,   w e  ev al uat e  s t r eam  l i n es   w h i c h f or m s  v i deo   t r aj ec t or y     4. 1.   D at S a m p l i n g  a n d   E s ti m a ti o n  o M o ti o n     H er e i n t h i s  s ec t i on,   w e p er f or m  dat a s am pl i ng  w her k e y  p oi n t s  ar ex t r ac t ed f r o m  t he   i np ut  s eque nc e b y  ap pl y i ng  s par s e or  dens e di s t r i but i o ns .  D ur i ng pr oc es s i n g of  v i deo,  s equ enc e   noi s i s  i nd uc ed  w h i c h i s  e s t i m at ed b y  ap pl y i ng da t a s am pl i ng an d c om pl e x i t y  i s  r educ ed .   Lat er   m ot i on f l o w  i s  es t i m at ed b y  c om put i ng f r a m e t o f r a m e s pat i o  t em por al  d i s pl ac em e nt  an al y s i s .     4. 2.   F i l te r i n g     O nc e dat a i s  s am pl ed  t h en  v ec t or  f l o w  i s  ex pr es s ed i s   = ( , , , ) ,  s am pl i ng   poi nt s  ar den ot ed  b y   ( , )   an d m ot i on v ec t or s  ar den o t ed as   ( , )   in     an   di r ec t i on  r es pec i v el y .  I n or d er  t o b ui l d f i l t er i n g m odel ,  e ac h v e c t or  f l ow  c o ns i d er s  k e y  p oi nt  l oc a t i on b y   c oni s der i ng i n i t i al  pos i t i o v ec t or  w hi c h   i s   ex pr es s ed a s   ( ) = ( ) , ( ) .  H er e i t  i s  as s um ed  t hat   k e y   p oi nt s   and  f l o w   v e c t or s   ar equal   a nd  f i nal l y   m edi an  f i l t er i n i s   app l i ed  her t per f or m   f i l t er i n g of  m ot i on v ec t or .     4. 3.   C e l l  D i s tr i b u ti o n   T hi s   s ubs ec t i on   pr o v i des   c el l   d i s t r i b ut i on  m et hod ol og y   di s c r et i on.   A s   m ent i one bef or t hat   dat i s   di s t r i b ut e s pat i t em por al l y   w her e ac f r am i s   di v i de i nt gr i d.   T he  r es ol ut i o of   t he  i m age  d epe nds   o f r am s i z an v i d eo  dur at i o i s   d i v i d ed  t em por al l y . I t hi s   w or k ,   eac s pat i o t em por al  v ec t or  i s   s t or ed i nt o c el l     an d c ons i s t  m ot i on f l o w   v ec t or s .  E nc o di n g of  f l o w   v ec t or   i s  gi v e n as   = ( , , , , )   w her s am pl i n p oi nt s  ar e de not e d as   ( , ) ,  f lo w   m agni t ude   l engt i s   d enot e b y     de not es   f l o w   ang l e   w h i c h   i s   r e pr es ent ed   w i t r es pec t   t    f or     f r a m e.   T hes e s t eps  ar e ap pl i ed f or  e ac h f r a m e of  i np ut  s eq uenc e.       4. 4.   C o m p u ta ti o n  o M o ti o n  F l o w   a n d  S p a ti o  T e m p o r a l  I n te r p o l a ti o n   F or   m ot i on  es t i m at i o a n c om put at i o n,   t he  dens e   gr i d   i s   c ons i der e w hi c has   par t i c l es  i n t he gr i w her e eac h par t i c l e c ont ai ns  t h e i nf or m at i on abo ut  f l ui d a nd t hei r  pos i t i o n i n   t he  gr i d .   A a v er a ge  f l o w   m ap  i s   c o m put ed  b y   i nt e gr at i n al l   f l o w   v ec t or s   bas ed   on  t he  t i m of   s equenc e .   F or  an,  eac h t i m e - s t ep par t i c l es  ar e  p os i t i on ed at     and  o l par t i c l es  ar i m i t at ed   f r o m  s a m e pos i t i on as  f l ow  f i el d.  T hi s  pr oc es s   c an be ex pr es s ed as  equat i o n 1. H er e i t  i s   as s u m ed t ha t  s t r eak  l i ne  i s  a c ol l ec t i on  of  v ar i o us  p ar t i c l es   w hi c h  ar e  ac h i e v e d f r o m   m ot i on   es t i m at i on r es u l t i ng  i n r e pr es ent at i o n o f  dat   i n t h e d i r ec t i on       .   H er w e c om put e s t r eam l i ne of  v ec t or  f l o w  i n  t er m s  of   pr oba bi l i t y   i s  def i ne d as :     ( ) =   ( ) , , ,   ( )   (2 )     unar y   pot ent i a l s  ar e d ef i ne d as   ,  c andi dat e  s t r eam l i ne  i s  den ot e d b y   ;   , ,   A n ap pear a nc e m odel  i s  f or m ul at ed h er e b y  c ons i der i ng s i m i l ar i t y  b et w een t r ac k   and s t eak  f l ow   w hi c i s  de not e d b y :       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E EC S     IS S N 2 502 - 4 752     C r ow A no ma l y  D et e c t i on  U s i ng Mot i on   B as e d S pat i o     ( B as av ar a j  G   M )   743   =   1 ( ( 1 = 0 )      + 0  +   )   ( )     (3 )   ( ) deno t es  t r ac k  i nf or m at i on,   c os i ne  of  s t r eak  f l ow   i s  c om put e d at  t i m ( )   de not es  w e i ght   m eas ur e m ent  of  t r ac k  i nf or m at i on.  N or m al i z at i on f ac t o r  i s  gi v en  as :     =    + ( ) 1 = 0   (4 )     A nd s i m i l ar i t y  i s  d ef i ned  as :     = e xp   ( 1 2   (5 )       D ur i n g m ot i on es t i m at i on  v el oc i t y   v ar i at i ons  ar e c ons i der ed  w h er e po i n t - to - p o in t  v e lo c it y   di f f er enc e i s  c om put ed,  t h i s  c an be  ex pr es s ed  as :     =    + ( ) 1 = 0   (6 )     U s i ng t hi s   v e l oc i t y   i nf or m at i o n of  eac h  f r a m e and  eac h p ar t i c l e m ot i on  i s cl a ssi f i e d   ac c or di ng  t o t he s i m i l ar i t y   m eas ur e m ent  of  v ec t or  f l ow .         5.   E x p e r i m e n ta l  r e s u l ts  a n d   d i s c u s s i o n     I n t h i s  s ec t i o n,   w e  pr es en t   c o m par at i v e ex p er i m ent al  r es ul t s  a nd a na l y s i s   of  abno r m al   c r ow be ha v i or   det ec t i o n u s i ng pr o pos e d m odel .       5. 1.   D at aset   I n o r der  t o ev al uat e t he p er f or m anc e,  pr opos ed m o del  i s  t es t e d on pu bl i c l y  a v a i l a bl e   abnor m al  c r o w dat as e t .  T hes e d at as et s   ac qui r ed f r om  U ni v er s i t y  of  Mi nnes ot ( U MN ) .   T hi s   dat as et  c ons i s t s   of   11  v i deos   f r om   di f f er ent   s c enes  c ons i d er i n t h i ndo or  and  out doo env i r onm ent .   M ot i on f i e l v ec t or   i s  ex t r ac t ed  b y   par t i t i on i ng  t he  i m age i nt o gr i d s i z e of   8 × 8   bl oc k s .   I n t he  U MN  da t as et ,   w e  h av e c on duc t e d t w e x per i m ent s  f or  abnor m al  c r o w beh a v i o r   ana l y s i s .   C l as s i f i c at i on  of  ac t i v i t y  i s  o bt a i n ed b y  t he  m et hod w hi c i s d i scu sse d  i n  se ct i o n  I I I .   F i gur e   2   a nd 3  s ho w  s am pl e f r a m e of  i nput   v i deo  s equ enc e.             F i gur e   2.  N or m al  C r ow d ac t i v i t y  s am pl e f r o m   D S1       F i gur e   3.   N or m al  C r ow d A c t i v i t y  f r om  D S 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :   25 02 - 4 752                    I J E EC S   V o l.  7 N o.  3,  S e pt em ber  2017  737    7 47   744       5. 2.   E xp e r i m en t al   A n al ysi s     I n t h i s  s ec t i on,   w e  s ho w  ex per i m ent al  s t ud y  f o r  c r o w d   beha v i or  a na l y s i s  us i ng  pr o pos ed  appr o ac h.  I n i t i al l y ,   w e c ons i der  s equ enc 1 ( c or r i dor )   a s  t he f i r s t  i n put  f or  pr oc es s i ng.   A c c or di n g   t o pr opos e m odel ,  t h e v i deo s equ enc e i s  c onv e r t ed i nt o t he f r a m e.  F i r s t  f r a m e  and  c or r es pondi ng  s t eps   ac c or di n g t o   pr opos e d m odel  ar e  an al y z e d  her e .  I F i gur e  3,  i n i t i al  f r am e i s   s ho w n.  T hi s  f r a m e i s  pr oc es s ed f ur t her  and m ot i o n f l o w  m ap i s  c o m put ed  as  dep i c t ed  i n     F i gur e 4.             F i gur e   4.  N or m al  C r ow d ac t i v i t y  s am pl e f r o m   D S1           F i gur e   5.  M ot i on F l o w   Ma p       F i gur e   6.   x - di r ec t i o n m ot i o n v ec t or           F i gur e   7.  y - di r ec t i on  m ot i on  v ec t or       F i gur e   8.  G r ad i e nt  i n x - d ir e c t io n       F i gur e   9.  G r ad i e nt  i y - d ir e c t io n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E EC S     IS S N 2 502 - 4 752     C r ow A no ma l y  D et e c t i on  U s i ng Mot i on   B as e d S pat i o     ( B as av ar a j  G   M )   745       F i gur e   10.   Mot i o n D y nam i c s  i nf or m at i on       F i gur e   11.   Mot i o n i nf or m at i on           F i gur e 12.   Mot i on  S e gm ent at i o n           F i gur e   13.  D et ec t ed    F or  t hi s  s equ enc i n put  v i deo f r am e i s  gi v e i n  F i g ur e 3,  m ot i on m ap c om put at i on   c or r es pondi ng  t t hi s  f r am e m ot i on f l o w  m ap i s  c o m put ed b y  c ons i der i ng x   and  y - di r e c t i on  m ot i on v ec t or   w hi c h  i s   pr es ent e i n F i g ur e 6  a nd   F i g ur e 7.  B as ed  on  t h e m ot i on   m ap,  gr adi e nt s   ar c om put ed  i x   an y - di r ec t i on  gr adi ent s   ar c om put ed  as   s ho w i F i gur and  9 .   Mot i o n   d y n am i c s   and  m ot i on  i nf or m at i on  i s   ex t r ac t ed  an de t ec t ed  i F i gur 10  and  f i g ur 11.   F i n al l y ,   t he s e gm ent ed m ot i on  i s   p r es ent ed  i n F i gur e  12  an d  F i g ur e 1 3 s h o w s  de t ec t i o n of  ab nor m al   ac t i v i t y  us i ng t hi s  pr oc es s .     T he per f or m anc e o f  pr opos ed  m odel  i s  c om put ed i n  t er m s  o f   f al s e pos i t i v e r at e,  t r ue   pos i t i v e r at e a nd c l as s i f i c at i on ac c ur ac y  f or  v ar i ed s c en ar i os .  P er f or m anc of  pr opos ed m odel  i s   c o m par ed  w i t h s t at e of  ar t  t ec hni ques   w hi c ar e pr es e nt  i n [ 1 7]  a nd [ 18]           F i gur e   14.   R O C  P er f or m anc e c om par i s on     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                            I SSN :   25 02 - 4 752                    I J E EC S   V o l.  7 N o.  3,  S e pt em ber  2017  737    7 47   746   I F i gur e   14,   c om par at i v s t ud y   i s   pr es ent e f or   c ons i der e s c enar i as   m e nt i o ned   bef or e.   T hi s  anal y s i s   i s   c ar r i ed   out  b y   c om put i ng  f al s pos i t i v e r at e and t r ue po s i t i v r at an d   c o m par ed  w i t v i s c ous   f l ui f i el m et hod  and  d ens t r aj ec t or y - bas ed   m et hod.   P r opos ed  m odel   i s  ab l e t o ac h i e v e b et t er   pe r f or m anc e w he n c om par ed w i t t hes t ec hn i qu es .           F i gur e   15.   R O C  P er f o r m anc e c om par i s on f or  c as e 2       I F i g ur e 1 5 a nd  F i gur e 16 w s ho w   t he c om par i s on  a nal y s i s  i n t er m s  of  t r ue pos i t i v r at e an d f al s pos i t i v e r at e   b y  c o ns i der i ng  t w t es t  c as es  as  m ent i one d i F i g ur 2 an F i g ur e 3 .             F i gur e   16.   C l as s i f i c at i on  P e r f or m anc e c o m par i s on        6.   C o n c l u s i o n   I n t hi s   w or k ,  w e ha v e ad d r es s ed t he i s s ue of  abnor m al  c r ow d be ha v i or  ana l y s i s  f o r   s ur v ei l l anc s c en ar i os .   T hi s   i s   ac hi ev ed  b y   us i n s e m ant i c   appr oac b y   g l ob al   dens f l o w   an d   l oc al  m ot i on  i nf or m at i on o f  v i de dat a .  s pa t i o - t em por a l   f eat ur a nal y s i s  t ec hn i que has  us ed   l oc al  m ot i o n i nf or m at i on.  I n t hi s   w or k ,  t he r el at i on al  des c r i pt or  i s   pr es ent e d f or  c l as s i f i c at i o n   pur pos w hi c ut i l i z es  t h e r el a t i o ns hi p be t w e en e ac h s c ene a nd  i nd i v i d ua l  obj ec t s .  A n   aut om at ed  pr oc es s   of   f eat ur ex t r a c t i on  i s   dev el o pe d   her f or   behav i or   ana l y s i s   of   c r ow d.   F or   ev e nt  c l as s i f i c at i o n,  t he  pa t c h bas e d pr oc es s   i s  per f o r m ed w hi c h  s ho w s   pr om i s i ng r es u l t s  f or   d y n am i c   m ot i on f eat ur e a n d c an  be  us ed f or  r e al - t i m app l i c at i on  s c enar i os .   E x pe r i m ent al  s t ud y   sh o w s t h a t  pr o pos e d m odel  i s  a bl e t o  pr o v i de  bet t er  p e r f or m anc e w he n c om par ed  t o s t at e of  ar t   t ec hni ques .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.