课程大纲

课程大纲

视频处理与分析

课程编码:081104M05001H 英文名称:Video Processing and Analysis 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业普及课 主讲教师:黄凯奇等

教学目的要求
通过本课程的学习,希望学生能够掌握视频处理与分析基本思想和关键技术,了解视频处理与分析前沿的研究领域和最新研究成果,全面培养学生在本领域进行工作调研、问题提出、算法设计和实验验证方面的研究能力。
建议学生掌握部分理论基础知识,有一定的编程能力。理论基础知识主要涉及计算机视觉和模式识别等。在实践方面,建议学生熟练掌握Python语言及常用的深度学习框架。
授课方式:课堂讲授、项目实践与互动讨论相结合的方式。课堂讲授视频处理与分析的发展脉络、主要思想和关键技术,设计相应的实践项目提升学生解决问题的动手能力。互动讨论环节对项目成果进行集中汇报、展示和讨论,锻炼学生的综合能力。
考核方式:实验作业+课程报告

预修课程
计算机视觉、模式识别

大纲内容
第一章 绪论 3学时 黄凯奇
第1节 基本概念
第2节 研究历程
第3节 任务与挑战
第二章 视频编解码技术 1学时 陈晓棠
第1节 引言
第2节 技术现状
第3节 技术前言
第三章 目标识别和分类 6学时 黄凯奇
第1节 引言
第2节 经典目标识别和分类方法
第3节 小样本识别
第4节 多模态识别
第5节 细粒度识别
第四章 目标检测和定位 6学时 赵鑫
第1节 引言
第2节 经典目标检测方法
第3节 不完全信息下的目标检测
第4节 视频目标检测
第五章 目标分割 6学时 赵鑫
第1节 引言
第2节 经典图像分割
第3节 语义分割
第4节 实例分割
第六章 目标跟踪 6学时 陈晓棠
第1节 引言
第2节 单摄像机单目标跟踪
第3节 单摄像机多目标跟踪
第4节 多摄像机目标跟踪
第七章 视频语义理解 6学时 陈晓棠
第1节 引言
第2节 人体行为识别
第3节 群体行为分析
第4节 异常行为检测
第5节 视频描述和问答
第八章 视频分析系统和应用 3学时 黄凯奇
第1节 视频分析相关应用
第2节 面向安全的视频分析技术
第九章 课程设计汇报 3学时 黄凯奇
第1节 课程设计汇报

参考书

课程教师信息
课程首席教授黄凯奇研究员,博士生导师,美国电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronic Engineers)高级会员,计算机学会高级会员,IEEE北京分会副秘书长(2006-2008),中国图形图像学会视频监控与安全专委会副主任,IEEE SMC认知计算委员会委员。国家自然科学优秀青年基金,国家万人计划“青年拔尖人才”、第十二届中国科学院杰出青年、CCF-IEEE CS 青年科学家奖获得者。先后获南京理工大学学士和硕士,东南大学通信与信息处理博士学位。主要研究方向为计算机视觉和模式识别的研究,作为课题负责人承担和完成国家重点研发计划、国家863计划、973、中科院重点前沿计划以及企业合作课题四十余项。迄今已在国际/国内期刊、国际会议上发表/录用学术论文180余篇,其中IEEE Trans. on PAMI, IEEE Trans. on Image Processing和计算机视觉领域一流国际会议(CVPR, ICCV, ECCV)论文50余篇。作为主要负责人带领团队获得2010、2011年国际视觉竞赛PASCAL VOC目标检测任务冠军和2014年大规模国际视觉竞赛ImageNet-ILSVRC 目标分类(额外数据)冠军。是国际杂志 IEEE Trans on Systems, Man, and Cybernetics: Systems(TSMC)、Pattern Recognition (PR)的Associate Editor及国际杂志Signal Processing “面向安全的视觉信息分析”专刊的特约编辑,在包括ICCV、CVPR在内的计算机视觉和模式识别十几个国际主流会议会上担任主席和程序委员,是ICCV2011-Visual Surveillance Workshop的Co-chair和第三届全国视觉监控学术会议的程序委员主席。在智能视觉监控及行为理解方面的研究获得第十二届中国发明专利优秀奖和国家技术进步二等奖。

陈晓棠,副研究员。2008年获西安电子科技大学工学学士学位(专业:通信工程),2013年获中国科学院自动化研究所工学博士学位(专业:模式识别与智能系统)。2013年7月加入中国科学院自动化所,任助理研究员。2018年11月任副研究员。陈晓棠博士主要研究方向包括:模式识别、计算机视觉、智能视觉监控等,特别对行人属性识别、行人再识别以及多摄像机目标跟踪等方向有深入研究。已在重要国际期刊、会议上,包括TIP, PR, CVPR,AAAI,ICIP, ACCV,计算机学报等发表论文多篇;是多项国际国内期刊审稿人,包括IEEE T-CSVT, IEEE TSMC:Systems, Pattern Recognition,计算机学报,自动化学报等。目前作为课题负责人主持国家自然科学基金1项,作为实际课题负责人承担国家重点研发计划课题,并作为项目负责人承担多个企业横向。

赵鑫,博士,副研究员。2013年在中国科学技术大学获得工学博士学位。赵鑫博士主要从事计算机视觉、模式识别、数据挖掘方面的研究工作,已在TIP、CVPR、ICCV、AAAI、IJCAI等国际学术期刊和会议上发表学术论文20余篇。赵鑫博士负责多项国家自然科学基金、国防科技创新特区项目,现为中国计算机学会(CCF)会员、国际电气电子工程师学会(IEEE) 会员、IEEE 信号处理学会(Signal Processing Society)会员,是多个国内、国际计算机视觉与模式识别学术期刊和会议的评审人。赵鑫博士获得2011年首届亚洲模式识别最佳学生论文奖,2018年COCO Panoptic Segmentation竞赛亚军。