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大规模异常检测数据库 (LAD)

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arXiv2021-06-16 更新2024-06-21 收录
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http://sim.jxufe.cn/JDMKL/ymfang/anomaly-detection.html
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资源简介:
大规模异常检测数据库 (LAD) 由江西财经大学信息管理学院创建,包含2000个视频序列,涵盖正常和异常视频片段,涉及14种异常类别,如碰撞、火灾、暴力等,是目前最大的异常分析数据库。该数据集提供视频级标签(异常/正常视频,异常类型)和帧级标签(异常/正常视频帧),以促进异常检测。数据集的创建过程涉及从多个公共网站和现有活动识别数据库收集视频序列,并通过严格筛选确保数据质量。LAD数据库主要应用于视频序列中的异常检测,旨在通过提供精细的帧级注释,推动完全监督学习下的异常检测研究。

The Large-scale Anomaly Detection Database (LAD) was developed by the School of Information Management, Jiangxi University of Finance and Economics. It contains 2000 video sequences covering both normal and abnormal video clips, involving 14 anomaly categories such as collision, fire, violence and others, making it the largest anomaly analysis database to date. This dataset provides both video-level labels (abnormal/normal video, anomaly type) and frame-level labels (abnormal/normal video frames) to facilitate anomaly detection research. The construction of the LAD database involved collecting video sequences from multiple public websites and existing activity recognition datasets, with strict screening procedures implemented to ensure data quality. The LAD database is primarily applied to anomaly detection in video sequences, aiming to advance research on anomaly detection under fully supervised learning by providing fine-grained frame-level annotations.
提供机构:
江西财经大学信息管理学院
创建时间:
2021-06-16
搜集汇总
数据集介绍
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构建方式
在视频异常检测领域,现有数据库常受限于规模不足与标注粒度粗糙的问题。大规模异常检测数据库(LAD)的构建旨在突破这些局限,其采集过程覆盖了YouTube、YouKu等公开视频平台,并结合了FCVID等现有活动识别数据集,同时通过实地拍摄补充了多样化的真实场景。经过严格筛选,最终保留了2000个视频序列,涵盖碰撞、火灾、暴力等14类异常事件,每个类别均包含超过50个正常与异常视频,确保了数据的代表性与平衡性。所有视频均以25帧/秒的帧率处理,并由多名标注者协同完成视频级与帧级标签的精细化标注,通过一致性评估与阈值二值化,形成了高质量的双层标注体系。
使用方法
利用LAD数据库,研究者可开展全监督、弱监督及无监督等多种学习范式的异常检测研究。在全监督设置下,模型可同时利用帧级标签进行异常定位与视频级标签进行类别分类,实现端到端的训练与评估。数据已划分为训练集(1440个视频)与测试集(560个视频),其中测试集每类包含20个正常与异常视频,确保评估的均衡性。该数据库支持基于深度学习的多任务网络设计,例如可结合I3D网络提取局部时空特征,再通过卷积LSTM建模全局上下文,最终并行预测异常分数与事件类别。实验表明,在此基准上训练的模型在AUC等指标上显著优于现有方法,验证了其推动算法进步的潜力。
背景与挑战
背景概述
大规模异常检测数据库(LAD)由江西财经大学信息管理学院的研究团队于2021年构建,旨在应对视频异常检测领域长期存在的标注数据稀缺与规模不足问题。该数据库包含2000个视频序列,涵盖碰撞、火灾、暴力等14类异常事件,并提供了视频级与帧级双重标注,为完全监督学习范式奠定了数据基础。LAD的推出显著提升了异常检测模型的训练效率与泛化能力,推动了计算机视觉领域从弱监督向全监督方法的演进,成为当前规模最大、标注最精细的异常检测基准之一。
当前挑战
视频异常检测任务面临的核心挑战在于异常事件的模糊性与场景依赖性,同一行为在不同上下文中可能被判定为正常或异常,这导致模型难以学习普适的语义边界。在数据构建层面,早期数据库如UCSD、Avenue等仅提供视频级标签或规模有限,无法支持深度学习模型对时序细粒度特征的学习。LAD数据库虽通过大规模帧级标注缓解了这一问题,但其构建过程仍需应对标注一致性维护、异常事件持续时间差异大以及多场景视觉冗余信息过滤等实际困难。
常用场景
经典使用场景
在视频异常检测领域,大规模异常检测数据库(LAD)作为一项关键基准,为研究者提供了丰富的视频序列资源。该数据库包含2000个视频序列,涵盖14类异常事件,如碰撞、火灾、暴力等,并提供了视频级和帧级标注。其经典使用场景在于支持全监督学习框架下的异常检测模型训练与评估,通过精细的时空上下文特征提取,推动算法在复杂多变场景中的性能提升。
解决学术问题
LAD数据库有效应对了视频异常检测研究中长期存在的两大挑战:数据集规模有限与标注粒度不足。传统数据库往往仅提供视频级标签,难以支持精确的时序异常定位。LAD通过提供大规模、多场景的视频数据及帧级标注,使研究者能够将异常检测建模为全监督学习问题,从而显著提升模型在异常分类与定位上的准确性,并为定义模糊的异常事件提供了清晰的标注基准。
实际应用
在实际应用中,LAD数据库为智能监控、公共安全及交通管理等领域提供了强大的数据支撑。基于该数据库训练的模型能够实时检测视频中的异常行为,如人群聚集、火灾爆发或暴力冲突,从而及时预警并辅助决策。其多场景覆盖与精细标注特性,使得算法在真实世界的复杂环境中表现出更强的鲁棒性与泛化能力,为自动化安防系统的部署奠定了坚实基础。
数据集最近研究
最新研究方向
在视频异常检测领域,大规模异常检测数据库(LAD)的推出标志着该领域从弱监督或无监督学习范式向全监督学习的重大转变。该数据库包含2000个视频序列,涵盖14类异常事件,并提供视频级与帧级精细标注,为深度学习模型提供了丰富的训练资源。当前前沿研究聚焦于利用LAD的全监督特性,开发多任务神经网络架构,如结合膨胀3D卷积网络(I3D)与循环卷积网络(ConvLSTM)的模型,以同时学习局部与全局时空上下文特征,实现异常评分与分类的联合优化。这一进展不仅提升了在复杂场景下的检测精度,还推动了异常检测在智能监控、公共安全等热点应用中的实际部署,为构建更鲁棒、可解释的视觉分析系统奠定了坚实基础。
相关研究论文
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    Anomaly Detection in Video Sequences: A Benchmark and Computational Model江西财经大学信息管理学院 · 2021年
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