JP2016081355A - 異常検知方法、異常検知装置、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
データ取得部101は、機器に取り付けられたセンサの出力値を時系列で取得する。ここで用いるセンサは熱センサ、角度センサ、振動センサなどの各種センサを用いることができ、本発明ではどのセンサからの出力かについて特に限定しない。機器に取り付けられたセンサから取得された時系列のデータは、特徴量算出部102へと出力される。
データ取得部101は、各センサから判定対象となるセンサデータを取得する。取得した判定対象のセンサデータは、特徴量算出部102へと送られる。
まず、学習処理の処理フローについて説明する。ステップS501において、データ取得部101は機器に設置されているセンサから学習用データを取得する。取得したデータは特徴量算出部102へと送られ、処理はステップS502へと進む。
次に、識別処理の処理フローについて説明する。ステップS511において、データ取得部101は、機器に設置されているセンサからデータを取得する。センサからは一定の時間間隔で出力があり、データ取得部101は時系列のセンサデータを取得する。取得したセンサデータは特徴量算出部102へと送られ、処理はステップS512へと進む。
次に、本発明の第2の実施形態として、映像データ内の正常行動を学習し、監視カメラ等から入力される映像データに異常がないかを判定する構成について説明を行う。なお、第1の実施形態において既に説明をした構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
データ取得部101は、監視カメラ等で撮影した正常時の映像データを取得する。図6は、正常時の映像データの一例を図示している。図6の映像データ601では、移動体602、603、604がそれぞれ経路605、606、607、608を移動している。また、同図に示されるように、取得した正常時の映像データ601はグリッド609により各領域に分割される。この領域分割は、複数のブロック領域に等分割してもよいし、非特許文献1に記載のMean Shiftなどの公知の技術を用いて分割するようにしてもよい。分割した各領域の映像データは、特徴量算出部102へと出力される。
データ取得部101は、監視カメラ等から判定対象となる映像データを取得する。図8は、本実施形態において判定対象となる映像データを示す図である。同図に示されるように、映像データ801では、移動体802が経路803に沿って移動している。取得した映像データ801は、学習時と同様にして複数の領域に分割される。分割された各領域の映像データは、特徴量算出部102へと出力される。
まず、本実施形態の学習処理の処理フローについて説明する。ステップS1101において、データ取得部101は監視カメラ等で撮影した監視対象の正常時の学習映像データを取得する。また、データ取得部101は、取得した映像データを複数の領域に分割し、領域分割した学習映像データを特徴量算出部102へと送る。そして、処理はステップS1102へと進む。
102 特徴量算出部
103 観測モデル学習部
104 観測モデル関係抽出部
105 遷移モデル学習部
106 モデル選択部
107 モデル関係抽出部
108 モデル関係評価部
109 異常判定部
111 観測モデル記録部
112 遷移モデル記録部
Claims (10)
- 時系列データを取得するデータ取得手段と、
前記取得した時系列データの所定の時刻における特徴量を算出する特徴量算出手段と、
前記算出した特徴量に対して観測モデルを選択するモデル選択手段と、
前記選択した観測モデルの時系列の遷移関係を取得するモデル関係取得手段と、
前記選択した観測モデルと前記取得した遷移関係とに基づいて前記時系列データの異常を検知する異常検知手段とを有することを特徴とする異常検知装置。 - 学習用の時系列データから算出された特徴量に基づいて観測モデルを学習する観測モデル学習手段と、
前記学習した観測モデルを記録する観測モデル記録手段とを有し、
前記モデル選択手段は、前記観測モデル記録手段に記録された観測モデルから前記算出した特徴量に対する観測モデルを選択することを特徴とする請求項1に記載の異常検知装置。 - 前記観測モデル学習手段により学習された観測モデルの時系列の遷移関係を学習する遷移モデル学習手段を有し、
前記モデル関係取得手段は、前記遷移モデル学習手段により学習された観測モデルの時系列の遷移関係から、前記選択した観測モデルの時系列の遷移関係を取得することを特徴とする請求項2に記載の異常検知装置。 - 前記観測モデルは、正常モデルのラベルと異常ラベルが用いられることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の異常検知装置。
- 前記モデル関係取得手段は、前記遷移関係として、同一のラベルへの遷移または異なるラベルへの遷移の関係を時系列で取得することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の異常検知装置。
- 前記モデル選択手段は、前記選択した観測モデルに基づいて前記特徴量の観測スコアを算出し、
前記異常検知手段は、当該観測スコアと前記取得した遷移関係とに基づいて前記時系列データの異常を検知することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の異常検知装置。 - 前記取得した遷移関係と前記算出された観測スコアに基づいて評価スコアを算出するモデル関係評価手段を有し、
前記異常検知手段は、前記評価スコアに基づいて前記時系列データの異常を検知することを特徴とする請求項6に記載の異常検知装置。 - 前記異常検知手段は、前記観測モデルのラベル間の遷移の長さに応じて閾値を変更し、当該閾値と前記評価スコアとに基づいて前記時系列データの異常を検知することを特徴とする請求項7に記載の異常検知装置。
- 時系列データを取得するデータ取得ステップと、
前記取得した時系列データの所定の時刻における特徴量を算出する特徴量算出ステップと、
前記算出した特徴量に対して観測モデルを選択するモデル選択ステップと、
前記選択した観測モデルの時系列の遷移関係を取得するモデル関係取得ステップと、
前記選択した観測モデルと前記取得した遷移関係とに基づいて前記時系列データの異常を検知する異常検知ステップとを有することを特徴とする異常検知方法。 - コンピュータを、請求項1から8のいずれか1項に記載の異常検知装置として機能させるためのプログラム。
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