Một trong những bài toán quan trọng và then chốt trong lĩnh vực giám sát tự động đó là bài toán phát hiện bất thường, có các tình huống liên quan khi xem xét bất thường, bao gồm:
Bất thường điểm là bất thường được xác định thông qua các giá trị đặc trưng được trích rút ở một vị trí cụ thể nào đó, bị lệch (khác) đáng kể so với những gỡ được coi là bình thường. Bởi vậy, bất thường điểm không xem xét đến các giá trị quá khứ hoặc các thông tin được đưa ra bởi các đối tượng hoặc điểm gần đó.
Ví dụ, giả sử ta có một mụ hành vận tốc bình thường của đối tượng di chuyển ở tất cả các địa điểm trong một khung cảnh, thì bất kỳ đối tượng nào có vận tốc không phù hợp với mô hình đó có thể được xem như là bất thường.
Bất thường ngữ cảnh là bất thường được xác định có xem xét đến thông tin từ ngữ cảnh thời gian hoặc không gian.
Ví dụ, trong giám sát khu vực giới nghiêm một người giao thông, một chiếc xe lưu thông với tốc độ “bình thường” nhưng lại quay đầu bất hợp pháp
tại một ngó tư, khi đó nó được xác định là “bất thường”, do quỹ đạo chuyển động của nó đi chệch khỏi tuyến đường đó được xác định bình thường (hợp lệ) trước đó. Thông tin từ các đối tượng xung quanh luôn được xem xét đến trong bất thường ngữ cảnh không gian. Việc xét bất thường kết hợp từ cả hai ngữ cảnh không gian và thời gian, trong ngữ cảnh không gian, họ phân tích các sự kiện của một đối tượng đơn lẻ và của các đối tượng liên quan trong không gian; trong ngữ cảnh thời gian, họ phân tích các sự kiện xảy ra ở thời gian ngắn và thời gian dài.
Vùng quan sát là các đoạn Video gồm một dãy các khung hình (f1, f2, f3, …, fN), mỗi khung hình là một ảnh, và có tốc độ 25 hoặc 30 hình/s. Thao tác cơ bản đầu tiên ở đây là phát hiện bất thường bằng việc áp dụng kỹ thuật trừ ảnh và kỹ thuật trừ nền trong những thời điểm khác nhau.
Dựa vào các kỹ thuật xử lý ảnh trên cơ sở xử lý các hình ảnh thu được, phân tích và kết luận xem có đối tượng đột nhập hay không
Ở nước ta hiện nay, việc giải quyết bài toán phát hiện bất thường còn chủ yếu dựa vào phần cứng và cũng chưa được áp dụng nhiều trong thực tế. Trong chương tiếp theo chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ thuật phát hiện bất thường dựa vào các kỹ thuật xử lý ảnh, xử lý video trên cơ sở xử lý các hình ảnh thu được, phân tích và kết luận xem có sự bất thường hay không.