Hierarchical Deep Learning Architectures for Multiclass Violation Detection in Urban Surveillance Systems Authors
Notice bibliographique
Résumé
Urban surveillance systems face the challenge of recognizing a wide spectrum of violations in real time under diverse environmental conditions. This study proposes a hierarchical deep learning architecture that integrates convolutional neural networks (CNNs) for spatial feature extraction and bidirectional recurrent neural networks (RNNs) for temporal sequence modeling. A large-scale dataset was constructed, comprising 120,000 labeled video segments across 172 violation categories, each annotated by three independent experts with an inter-annotator agreement of κ = 0.87. To ensure rigorous evaluation, the dataset was split into training (80%), validation (10%), and testing (10%) sets, and control baselines including CNN-only, RNN-only, and flat CNN-RNN models were established. Experimental results demonstrate that the proposed framework achieved a macro-averaged F1-score of 0.961, outperforming the baseline models by margins ranging from 12% to 17%. Robustness tests under illumination shifts, occlusion, and camera angle variations showed less than 3% degradation in accuracy, compared with more than 10% performance loss in baseline models. Furthermore, hierarchical classification reduced misclassification among semantically similar events, such as "illegal parking" and "lane obstruction," which were frequently confused in flat architectures. The scalability of the framework was confirmed by its ability to handle over 170 categories without performance decline, a capability rarely reported in prior studies. These findings indicate that hierarchical spatial-temporal modeling not only improves classification accuracy but also enhances robustness and scalability, making it a promising solution for intelligent urban surveillance. The proposed architecture offers practical significance for real-world deployment and provides methodological insights for the design of next-generation smart surveillance systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».