Введение - Исследование алгоритмов
С недавнего времени такая область кибернетики, как создание искусственных систем распознавания образов, стала представлять особый интерес. Потребность в создании и применении автоматических методов анализа изображений и видео возникает в самых разных сферах - от распознавания текстов [32] до проблем робототехники и систем обнаружения целей [17]. Однако процесс распознавания является сложной задачей в программировании и с теоретической, и технической стороны.
К основным задачам распознавания образов относится классификация изображений (определение наличия объекта), детектирование и локализация объекта (вычисление его координат и/или выделение границ) и непосредственно распознавание объекта (определение сущности найденного объекта, отнесение его к некоторому классу объектов) [27]. В данной работе рассматривается задача детектирования текстурированного объекта на видео.
Не случайно изучаются именно текстурированные объекты. Под текстурой понимается некоторое свойство макроскопической области изображения, описывающее пространственную упорядоченность простых геометрических элементов (примитивов) этого изображения. Область определяется как текстурная, когда число этих элементов в области достаточно велико, а если в ней присутствуют только несколько примитивов, то на изображении воспринимается группа исчисляемых объектов [13]. Выбор текстурированных изображений в качестве тестовых объектов исследования определяется тем, что многие текстурированные изображения обладают скрытой периодической линейчатостью, что позволяет реализовать методы детектирования с приемлемой вычислительной сложностью.
В практических задачах часто решаются проблемы распознавания людей, лиц, автомобилей, автомобильных номеров, дорожных знаков и других объектов, которых можно отнести к текстурированным. Частным случаем обнаружения и отслеживания людей является детектирование пешеходов. Данная проблема является чрезвычайно актуальной. Общая идея заключается в создании активных систем безопасности, которые предназначены для снижения частоты и тяжести несчастных случаев на дороге, предупреждая водителя об опасности и/или осуществляя переход к автоматическому управлению транспортным средством во избежание дорожно-транспортного происшествия. В основе таких систем так или иначе лежит распознавание объектов, поэтому качество работы целой системы будет зависеть от реализации этого процесса на программном уровне [19]. Поэтому далее в работе будут применяться общие алгоритмы распознавания текстурированных объектов для этой практически важной задачи.
Алгоритмы машинного обучения являются наиболее привлекательным методом в решении задачи распознавания и, в частности, успешно используются в распознавании пешеходов. Машинное обучение известно как одно из самых интенсивно развивающихся направлений в программировании, о чем свидетельствуют научные работы последних десятилетий. В этой связи стоит упомянуть труды П. Фельценсцвальба (P. F. Felzenszwalb) [8, 9], З. Гарамани (Zoubin Ghahramani) [10], Д. М. Гаврила (D. M. Gavrila) [11], которые послужили основой для написания данной работы.
Однако многие предлагаемые методы показывают себя неэффективными. Простейшие алгоритмы не всегда дают хорошие практические результаты, имеют непростительно высокий процент пропусков объекта в потоке или большую вероятность ложного срабатывания. Большинство сложных алгоритмов требуют слишком много времени и ресурсов на реализацию, и потому не могут быть использованы в реальном времени. Поэтому именно процесс распознавания был выбран как объект оптимизации в данной работе.
Отдельную проблему представляет собой распознавание в видеопотоке. В данной работе используется распространенный подход still-to-still recognition, представляющий собой покадровое распознавание и комбинирование этих результатов для нескольких последовательных кадров [36, 37].
В данной работе было принято решение изучить проблему детектирования пешеходов в реальном времени для мобильных платформ, так как использование мобильных устройств обеспечит более удобное и эффективное тестирование исследуемых методов в выбранной предметной области.
Таким образом, целью работы является повышение точности и вычислительной эффективности алгоритмов детектирования текстурированных объектов на видео для мобильной платформы Android на примере задачи обнаружения пешеходов.
Основные задачи, решаемые в рамках работы, таковы:
- 1. Провести аналитический обзор литературы. 2. Реализовать изученные методы детектирования текстурированного объекта в виде образца программы. 3. Провести экспериментальное тестирование разработанного приложения применительно к задаче детектирования пешеходов на видеоизображении.
Похожие статьи
-
В работе возникает необходимость выбора предметной области, в которой будет тестироваться каскадный классификатор. Главными вопросами на данном этапе...
-
Заключение - Исследование алгоритмов
В настоящей выпускной квалификационной работе была исследована процедура обучения каскадного классификатора с целью повышения точности и вычислительной...
-
Выводы по результатам тестирования - Исследование алгоритмов
По полученным в ходе анализа данным сделать вывод о качестве обученных каскадных классификаторов и о причинах таких результатов, а также выяснить, какие...
-
В данной главе описан процесс создания Android-приложения, способного детектировать пешеходов в видеопотоке, используя обученный каскадный классификатор....
-
Программа экспериментальных исследований В предыдущей главе была описана процедура создания приложения, а также его структура и интерфейс. В данной главе...
-
Введение - Алгоритмы нескольких махов
Теория графов в последнее время широко используется в различных отраслях науки и техники, особенно в экономике и социологии, а также в генетике,...
-
Описание проведенных экспериментов - Исследование алгоритмов
1) Эксперимент №1. Детектирование множества объектов. Детектирование множества объектов - задача, с которой работающее приложение должно справляться при...
-
Каскадный классификатор - Исследование алгоритмов
В настоящее время метод Виолы-Джонса является самым популярным методом для детектирования в силу своей высокой скорости и эффективности. В 2001 году П....
-
Структура и интерфейс программы - Исследование алгоритмов
В этой части работы описывается процесс создания мобильного приложения на платформе Android, способного использовать обученные каскадные классификаторы...
-
Слово "Алгоритм" происходит от algorithmi - латинского написания имени аль-Хорезми, под которым в средневековой Европе знали величайшего математика из...
-
Выбор мобильной платформы и изучение инструментов разработки - Исследование алгоритмов
Практическая реализация алгоритмов, представленных в предыдущих пунктах, предполагает: 1) Выбор мобильной платформы; 2) Изучение соответствующей среды...
-
Введение В настоящем дипломном проекте исследуются вопросы, связанные с генерацией искусственных биометрических образов. Рассматриваются различные...
-
ВВЕДЕНИЕ - Анализ алгоритма Лемпеля-Зива
Одна из задач любой информационной системы обеспечивать хранение и передачу информации. Причем хранение и передача информации занимают определяющее место...
-
Разработка программного обеспечения предполагает необходимость координации значительного количества весьма разноплановых работ, в которых принимают...
-
Исследования временных затрат алгоритмов - Алгоритмы нескольких махов
Исследования временных затрат алгоритмов были проведены для трех вариантов программ: LBFS4, LBFS3, MNS3; для двух вариантов сборки исполняемого файла:...
-
Основные направления исследований в области искусственного интеллекта - Искусственный интеллект
Искусственный интеллект языковой визуальный Интеллектуальные информационные системы проникают во все сферы нашей жизни, поэтому трудно провести строгую...
-
Деревья решений - это способ представления иерархической, последовательной структуры организованной по определенным правилам, где каждому объекту...
-
Предложенный подход к решению задач исследования Используя в качестве основы присутствующее в наличии программное обеспечение, которое применимо к...
-
Введение - Компьютерная графика
Представление данных на мониторе компьютера в графическом виде впервые было реализовано в середине 50-х годов для больших ЭВМ, применявшихся в научных и...
-
Цель Работы - изучить основные способы работы с пользовательским типом данных "класс", его объектами, методами и способы доступа к ним. - Теоретические...
-
Введение - Линейное программирование
Линейное программирование - это наука о методах исследования и отыскания наибольших и наименьших значений линейной функции, на неизвестные которой...
-
Введение - Разработка справочной информационной системы "Рецепты"
Задание курсовой работы. Разработать и отладить информационную справочную систему "Рецепты", которая будет позволять хранить, выводить на экран,...
-
Введение - Моделирование эффектов
Компьютерную графику можно рассматривать как искусство создания реалистичной иллюзии действительного Мира. С другой стороны, методами компьютерного...
-
Введение - Применение нейрокомпьтерных технологий в методах управления сложными объектами
Данная статья посвящена аналитическому обзору возможностей управления сложными объектами с помощью нейрокомпьютеров. Рассмотрено несколько областей, в...
-
Предметная область IoT (Интернет вещей) - это сеть физических объектов - устройств, транспортных средств, зданий и других вещей со встроенной...
-
В настоящее время биометрия входит в состав наиболее распространенных технологий и средств защиты информации. Отпечатки пальцев являются самой широко...
-
Введение - Исследование и модернизация локальной вычислительной сети
Согласно исследованию, проведенному аналитической компанией Forrester Research, уже в будущем году количество персональных компьютеров, используемых по...
-
Введение - Программа анализа матриц типа "функции-данные" и интерпретации деревьев бизнес-процессов
В настоящее время трудно представить организацию, не использующую в своей деятельности информационные системы, начиная от простых электронных таблиц и...
-
Введение - Проектирование и разработка базы данных "Прокат автомобилей"
В настоящее время большинство организаций используют различные базы данных для автоматизации процессов обработки информации, удобства ее эксплуатации,...
-
Введение - Анализ НМ-сети с разнотипными заявками в нестационарном режиме и ее применение
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. Моделирование - один из наиболее распространенных методов исследования процессов функционирования сложных систем. Известно достаточно...
-
В современном мире ни одна сфера жизни не обходится без использования информационных технологий (ИТ) и их составляющих. Сегодня повсеместно применяются...
-
Введение, Ядро Parasolid - Ядро Parasolid
ANSYS -- универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ) анализа, существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет, является...
-
Введение - Проектирование автоматизированной информационной системы
Информационный интерфейс программа С развитием информационных технологий компьютеры, с их расширенными функциональными возможностями, активно применяются...
-
Введение - Роль ключевых предложений в построении текста
Постоянное увеличение объемов существующей в мире информации является вполне естественным процессом. В его основе лежат как стремительно развивающийся...
-
Введение - Функциональные модели универсального нейрокомпьютера
Общая характеристика работы Актуальность темы. В 80-е годы развитие информатики и средств вычислительной техники во многом определялось программой "Пятое...
-
Базовый алгоритм - Моделирование эффектов
В качестве базового был разработан следующий алгоритм. Исходные данные: - фотография сцены с объектом (одна) - фотография сцены без объекта (одна) -...
-
Введение - Модернизация структуры базы данных на основе анализа требований предприятия
В данной дипломной работе рассматривается проблема реинжиниринга баз данных в рамках разработки информационной системы (далее: ИС) для информационного...
-
Этапы компьютерного моделирования при исследовании термодинамических процессов в композиционных материалах Композиционные материалы, состоящие из...
-
Введение - Информационная система Вуза
Одним из важнейших условий обеспечения эффективного функционирования любой организации является наличие развитой автоматизированной информационной...
-
Теоретические предпосылки исследования Системы поддержки принятия решений Системы поддержки принятия решений (СППР), представляют собой приложения узкого...
Введение - Исследование алгоритмов