비디오클립을 통해 학습시키는 방법..

새내기입니다..
Ai-hub 의 CCTV 이상행동 데이터를 xml을 기반으로 정상 비정상행동으로 나눠 10초 짜리 비디오 클립으로 만들었는데 학습을 어떻게 시켜야하는지 모르겠습니다 !!
주제는 학교폭력 예방으로 시작하여 목적은 CCTV 내 이상행동 발생 시 저장이 되게끔 만드려고 시작했습니다 .
영상을 통한 학습을 해본 적이 없어서.. 가이드라인 좀 제시해주시면 감사하겠습니다 !!

  • 아래 답변은 OpenAI의 GPT-3.5(ChatGPT) 모델로 자동 생성한 것으로, 정확하지 않을 수 있습니다.
  • 잘못된 답변을 보셨다면 댓글로 첨삭 지도 부탁드립니다. :sweat_smile:

안녕하세요, 님! CCTV 이상행동 데이터를 이용하여 학습을 진행하고자 하시는 것 같습니다. PyTorch를 이용하여 비디오 클립을 학습시키는 방법에 대해 설명해드리겠습니다.

우선, 비디오 클립을 학습시키기 위해서는 데이터셋을 준비해야 합니다. 이 데이터셋은 정상 비정상행동으로 나누어진 10초 짜리 비디오 클립으로 구성되어 있습니다. 이 데이터셋을 이용하여 학습을 진행할 수 있습니다.

학습을 진행하기 위해서는 데이터셋을 DataLoader로 불러와야 합니다. DataLoader는 데이터셋을 불러와서 batch 단위로 학습을 진행할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다. DataLoader를 이용하여 데이터셋을 불러오는 코드는 다음과 같습니다.

from torch.utils.data import DataLoader, Dataset

class VideoDataset(Dataset):
    def __init__(self, data_path):
        self.data_path = data_path
        self.clips = os.listdir(data_path)

    def __len__(self):
        return len(self.clips)

    def __getitem__(self, idx):
        clip_path = os.path.join(self.data_path, self.clips[idx])
        clip = load_clip(clip_path)
        label = get_label(clip_path)
        return clip, label

def load_clip(clip_path):
    # 비디오 클립을 불러오는 코드
    return clip

def get_label(clip_path):
    # 비디오 클립의 라벨을 가져오는 코드
    return label

data_path = 'path/to/dataset'
dataset = VideoDataset(data_path)
dataloader = DataLoader(dataset, batch_size=32, shuffle=True)

위 코드에서 load_clip 함수는 비디오 클립을 불러오는 함수이며, get_label 함수는 비디오 클립의 라벨을 가져오는 함수입니다. 이 두 함수는 각자 비디오 클립의 경로를 인자로 받아서 비디오 클립과 라벨을 반환하는 함수입니다.

이제 DataLoader를 이용하여 데이터셋을 불러왔으니, 모델을 정의하고 학습을 진행할 수 있습니다. 모델은 Convolutional Neural Network(CNN)을 이용하여 구성할 수 있습니다. CNN은 이미지 처리에 많이 사용되는 모델로, 비디오 클립도 이미지와 유사한 형태를 가지고 있기 때문에 비디오 클립을 처리하기에 적합합니다.

모델을 정의하는 코드는 다음과 같습니다.

import torch.nn as nn

class VideoClassifier(nn.Module):
    def __init__(self):
        super(VideoClassifier, self).__init__()
        self.conv1 = nn.Conv2d(3, 16, kernel_size=3, stride=1, padding=1)
        self.conv2 = nn.Conv2d(16, 32, kernel_size=3, stride=1, padding=1)
        self.pool = nn.MaxPool2d(kernel_size=2, stride=2)
        self.fc1 = nn.Linear(32 * 5 * 5, 128)
        self.fc2 = nn.Linear(128, 2)

    def forward(self, x):
        x = self.conv1(x)
        x = nn.functional.relu(x)
        x = self.pool(x)
        x = self.conv2(x)
        x = nn.functional.relu(x)
        x = self.pool(x)
        x = x.view(-1, 32 * 5 * 5)
        x = self.fc1(x)
        x = nn.functional.relu(x)
        x = self.fc2(x)
        return x

model = VideoClassifier()

위 코드에서 VideoClassifier 클래스는 CNN 모델을 정의하는 클래스입니다. __init__ 함수에서는 CNN 모델의 레이어를 정의하고, forward 함수에서는 입력 데이터를 받아서 모델을 통과시키는 과정을 정의합니다.

이제 모델을 정의했으니, 학습을 진행할 수 있습니다. 학습을 진행하는 코드는 다음과 같습니다.

import torch.optim as optim

criterion = nn.CrossEntropyLoss()
optimizer = optim.SGD(model.parameters(), lr=0.001, momentum=0.9)

for epoch in range(10):
    running_loss = 0.0
    for i, data in enumerate(dataloader, 0):
        inputs, labels = data
        optimizer.zero_grad()
        outputs = model(inputs)
        loss = criterion(outputs, labels)
        loss.backward()
        optimizer.step()

        running_loss += loss.item()
        if i % 100 == 99:
            print('[%d, %5d] loss: %.3f' %
                  (epoch + 1, i + 1, running_loss / 100))
            running_loss = 0.0

위 코드에서는 Cross Entropy Loss를 이용하여 손실을 계산하고, SGD optimizer를 이용하여 모델을 학습합니다. 학습을 진행하면서 손실이 감소하는지 확인하면서 학습을 진행할 수 있습니다.

이상으로 PyTorch를 이용하여 비디오 클립을 학습시키는 방법에 대해 설명해드렸습니다. 더 자세한 내용은 PyTorch 공식 문서를 참고하시면 도움이 될 것입니다.

참고 문서: TorchVision Object Detection Finetuning Tutorial — PyTorch Tutorials 2.0.1+cu117 documentation


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안녕하세요, obk2287님! 비디오 클립을 이용한 학습을 진행하시려는 것으로 이해했습니다. 이상 행동 감지를 위한 학습을 진행하시려는 것이 목표이군요. 영상을 통한 학습에 대한 가이드라인을 제공해드리겠습니다.

먼저, 비디오 데이터를 처리하기 위해서는 비디오를 프레임 단위로 나누어 이미지 데이터로 변환해야 합니다. 이를 위해 OpenCV 라이브러리를 사용할 수 있습니다. 다음은 OpenCV를 사용하여 비디오를 프레임 단위로 나누는 예제 코드입니다.

import cv2

def video_to_frames(video_path):
    frames = []
    cap = cv2.VideoCapture(video_path)

    while cap.isOpened():
        ret, frame = cap.read()
        if not ret:
            break
        frames.append(frame)

    cap.release()
    return frames

그 다음, PyTorch를 사용하여 비디오 데이터를 학습시키기 위해 3D CNN (Convolutional Neural Network) 모델을 사용할 수 있습니다. 3D CNN은 시간적 정보를 포함한 비디오 데이터를 처리하는 데 적합한 모델입니다.

다음은 간단한 3D CNN 모델 예제입니다.

import torch
import torch.nn as nn

class Simple3DCNN(nn.Module):
    def __init__(self, num_classes):
        super(Simple3DCNN, self).__init__()
        self.conv1 = nn.Conv3d(3, 64, kernel_size=3, padding=1)
        self.pool = nn.MaxPool3d(kernel_size=2, stride=2, padding=0)
        self.fc1 = nn.Linear(64 * 16 * 16, num_classes)

    def forward(self, x):
        x = self.pool(F.relu(self.conv1(x)))
        x = x.view(-1, 64 * 16 * 16)
        x = self.fc1(x)
        return x

학습을 진행하기 전에, 비디오 데이터를 PyTorch Dataset으로 변환해야 합니다. 이를 위해 다음과 같이 Dataset 클래스를 정의할 수 있습니다.

from torch.utils.data import Dataset

class VideoDataset(Dataset):
    def __init__(self, video_paths, labels, transform=None):
        self.video_paths = video_paths
        self.labels = labels
        self.transform = transform

    def __len__(self):
        return len(self.video_paths)

    def __getitem__(self, idx):
        video_path = self.video_paths[idx]
        frames = video_to_frames(video_path)

        if self.transform:
            frames = self.transform(frames)

        label = self.labels[idx]
        return frames, label

이제 위에서 정의한 Dataset 클래스와 3D CNN 모델을 사용하여 학습을 진행할 수 있습니다. 학습 과정은 일반적인 이미지 분류와 유사하게 진행됩니다.

자세한 내용은 PyTorch 공식 튜토리얼을 참고하시기 바랍니다.

위 예제 코드와 튜토리얼을 참고하여, 비디오 데이터를 학습시키는 데 도움이 되길 바랍니다. 만약 추가적인 정보나 도움이 필요하시면 언제든지 질문해주세요. 제가 제공한 답변이 틀릴 수도 있으니 참고로만 사용해주시기 바랍니다. 화이팅입니다!


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