Заключение - Исследование алгоритмов
В настоящей выпускной квалификационной работе была исследована процедура обучения каскадного классификатора с целью повышения точности и вычислительной эффективности алгоритмов детектирования текстурированных объектов на видео для мобильных платформ. Данная проблема была рассмотрена как с теоретической точки зрения, обращаясь к математическим основам, так и с практической - применительно к задаче детектирования пешеходов в реальном времени.
Задачи, поставленные в рамках исследования, были решены. Результаты выглядят следующим образом:
- 1) Произведен обзор литературы, в ходе которого рассмотрены существующие методы классификации и проанализирована предметная область; 2) Изученный метод обучения каскадного классификатора был реализован в виде приложения для платформы Android; 3) Для разработанного приложения проведена серия экспериментальных тестов по детектированию пешеходов в реальных условиях.
Работа по реализации метода была произведена в несколько этапов, на каждом из которых были предложены подходы к решению существующих проблем детектирования.
Первый этап предусматривал подготовку обучающей выборки изображений. На данном шаге были устранены основные трудности, которые представляет предметная область:
- 1) Во-первых, была ослаблена проблема отсутствия эталонного образа человека и наличия существенных различий в представлении пешехода. Решением этой проблемы стало комбинирование готовых реалистичных баз изображений и кадров подлинных записей с видеорегистратора, сделанных в реальной среде при различных степенях освещенности и в разное время года; 2) Во-вторых, была ослаблена проблема, касающаяся трудностей, которые представляет среда нахождения детектируемых объектов. Обозначенная проблема была решена путем использования частей позитивных изображений, на которых отсутствует объект, в качестве негативных; 3) В-третьих, была ослаблена проблема многообразия пространственного расположения объекта, зависимости от ориентации и масштаба. Положительная выборка была подготовлена таким образом, что на каждом обучающем положительном образце находился один только объект, по размеру совпадающий с размером изображения; для этого создано дополнительное приложение для быстрой обрезки полного набора позитивных изображений вручную. Такие меры также способствуют снижению длительности обучения классификатора и увеличению точности обучения каскадов.
Вторым этапом была проведена процедура тренировки классификаторов. На этом шаге экспериментальным путем были подобраны оптимальные параметры обучения, что позволило обучить классификаторы наиболее точно и эффективно.
На третьем этапе было реализовано полноценное приложение-детектор для платформы Android, обладающее удобным ннтерфейсом, правильной архитектурой и способное работать с обученными каскадами обоих типов. Структура приложения такова, что в нем можно реализовать любой другой метод детектирования объектов без существенного изменения кода. Так, был имплементирован метод HOG. Эта мера была необходима для сравнения методов, использующих каскадные классификаторов Haar и LBP, с другими способами классификации.
На финальном этапе была предложена экспериментальная система оценки качества работы приложения. Она включает в себя два теста, условия проведения которых были максимально приближены к реальным: детектирование одного объекта и детектирование множества объектов.
На основе результатов экспериментального анализа были сделаны выводы о проведенной работе в целом, а также о рациональности применения каждого из алгоритмов в задаче детектирования текстурированных объектов на видео, что и было основной целью в рамках данного исследования. Эти выводы таковы:
- 1) Каскадный классификатор, обученный на признаках Хаара, дает хорошие практические результаты и пригоден для детектирования пешеходов в реальном времени благодаря внедрению новых решений в стандартную процедуру обучения; 2) Метод Haar является более предпочтительным для использования в задаче детектирования пешеходов, чем метод HOG, так как он обеспечивает более высокий процент верно классифицированных положительных примеров, что является ключевым фактором в выборе метода; 3) Каскадный классификатор, обученный на локальных бинарных шаблонах, не показал удовлетворительных результатов и потому не годится для детектирования объектов на видео в реальном времени. В работе сделаны предположения о том, как можно уйти от этой проблемы.
Данное исследование может считаться хорошей базой для дальнейшего изучения проблем детектирования объектов. Также идеи, представленные в работе, следует совершенствовать и в других направлениях. Дальнейшую работу можно проводить в нескольких направлениях. Наиболее перспективными можно назвать трекинг и предсказание направления движения объекта. Существует множество алгоритмов и методов, которые можно применить как к трекингу (Lucas-Kanade, Tomasi-Kanade, Shi-Tomasi-Kanade и др.), так и к предсказанию (например, использование рекурсивных байесовских фильтров), а значит, целью будущей работы может стать выбор, модификация и реализация одного из них применительно к некой практически важной задаче.
Похожие статьи
-
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 работе возникает необходимость выбора предметной области, в которой будет тестироваться каскадный классификатор. Главными вопросами на данном этапе...
-
В данной главе описан процесс создания Android-приложения, способного детектировать пешеходов в видеопотоке, используя обученный каскадный классификатор....
-
Введение - Исследование алгоритмов
С недавнего времени такая область кибернетики, как создание искусственных систем распознавания образов, стала представлять особый интерес. Потребность в...
-
Программа экспериментальных исследований В предыдущей главе была описана процедура создания приложения, а также его структура и интерфейс. В данной главе...
-
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....
-
Обучение каскадного классификатора - Исследование алгоритмов
В OpenCV есть два приложения для тренировки каскадов URL: http://docs. opencv. org/modules/objdetect/doc/cascade_classification. html?...
-
3.1 Алгоритм функционирования СУ технологического объекта Рисунок 8 - Общий алгоритм функционирования 3.2 Алгоритм запуска технологического объекта...
-
Описание проведенных экспериментов - Исследование алгоритмов
1) Эксперимент №1. Детектирование множества объектов. Детектирование множества объектов - задача, с которой работающее приложение должно справляться при...
-
Структура и интерфейс программы - Исследование алгоритмов
В этой части работы описывается процесс создания мобильного приложения на платформе Android, способного использовать обученные каскадные классификаторы...
-
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...
-
Предложенный подход к решению задач исследования Используя в качестве основы присутствующее в наличии программное обеспечение, которое применимо к...
-
Обучение с учителем и формальная запись задачи классификации Теория машинного обучения решает задачи предсказания будущего поведения сложных систем в том...
-
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:...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ, СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ - Анализ алгоритма Лемпеля-Зива
В данной курсовой работе был подробно рассмотрен один из алгоритмов Лемпеля-Зива (LZW) для упаковки-распаковки произвольных данных. В процессе изучения...
-
Заключение - Интеллектуальный анализ данных, который способствует поддержке маркетинга в компании
В рамках проведенного исследования была проделана работа по разработке системы интеллектуального анализа данных для поддержки маркетинга производственной...
-
В ходе выполнения дипломного проекта был разработан алгоритм генерации искусственных биометрических образов, позволяющий создавать правдоподобные...
-
СХЕМА АЛГОРИТМА РАБОТЫ ПРОГРАММЫ, ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Основы программирования в операционной системе Unix
Блок-схема главной функции программы (main) изображена на рисунке 4. Рисунок 4 - блок-схема main. cpp Блок-схема модуля (Math. cpp) изображена на рисунке...
-
Этапы компьютерного моделирования при исследовании термодинамических процессов в композиционных материалах Композиционные материалы, состоящие из...
-
Свойства алгоритмов - Алгоритм
Данное выше определение алгоритма нельзя считать строгим - не вполне ясно, что такое "точное предписание" или "последовательность действий,...
-
Полуавтоматический метод с моделированием материалов, RSOLP based алгоритм - Моделирование эффектов
Следующий этап улучшения алгоритма - работа со способами моделирования освещения. Характер теней существенно зависит от материалов объекта и плоскости....
-
Программа реализует алгоритм четырех махов. Входным параметром является имя файла. На выходе печать: является ли граф единичным интервальным,...
-
Говоря о мониторинге показателей эффективности выполнения проектов в ИТ-консалтинге, стоит четко определить все термины и понятия, затрагивающие данную...
-
В настоящее время биометрия входит в состав наиболее распространенных технологий и средств защиты информации. Отпечатки пальцев являются самой широко...
-
Заключение, Список литературы - Алгоритмы нескольких махов
В ходе выполненной работы были изучены алгоритм распознавания единичного интервального графа с помощью трех проходов алгоритма лексикографического...
-
Заключение - Исследование и модернизация локальной вычислительной сети
Осуществляя данный проект, удалось модернизировать и повысить эффективность существующей распределенной системы. Оптимальная архитектура ЛВС позволила...
-
Цель Работы - изучить основные способы работы с пользовательским типом данных "класс", его объектами, методами и способы доступа к ним. - Теоретические...
-
Результаты, Заключение - Автоматическое построение профилей нормального поведения веб-приложений
В результате данной работы: - сформулированы основные понятия; - описан предлагаемый метод обнаружения уязвимостей и обоснована идея использования...
-
Заключение - Разработка мобильного приложения расчета и учета оплаты коммунальных услуг
Смартфон интерфейс мобильный приложение В результате проведенной работы были рассмотрены существующие мобильные ОС и изучены особенности и архитектура...
-
Заключение - Обзор проблематики и теоретических основ электронного документооборота
В современном динамично развивающемся мире рынок электронного документооборота не только занял прочную позицию, но и растет с каждым годом, потому что...
-
Технические требования Техническое задание данной работы требует разработать программу для визуального редактирования HTML-кода. Программа должна быть...
-
Заключение - Разработка программы для реализации редактора временных графов синхронизации
Результатом выполнения задания является реализованный редактор временных графов синхронизации (класс временных сетей Петри), соответствующий задачам,...
-
Заключение - Функциональная структура информационных систем
В результате прохождения учебной практики я научилась использовать инструментальные средств обработки информации; участвовала в разработке технического...
-
Заключение - Информационные технологии в управлении персоналом на примере компании ООО "Аксис ПРО"
В результате проделанной работы была достигнута цель исследования - повышение качества функционирования компании путем использования информационной...
-
Заключение, Список использованных источников - Система поиска автобусных маршрутов
В процессе работы над курсовой работой были изучены принципы объектно-ориентированного программирования и основы разработки приложений в среде Delphi 7....
-
Заключение - Кодирование информации
В ходе курсовой работы была разработана обучающая программа по информатике, с помощью которой студенты смогут проверить свои знания в таких разделах...
-
Заключение - Проектирование автоматизированной информационной системы
В любой компании возникает проблема такой организации управления данными, которая обеспечила бы наиболее эффективную работу. Проектирование рациональных...
-
Онлайн исследования в социологии: новые методы анализа данных - Распространение новостной информации
На сегодняшний день анализ социальных сетей и медиа, Интернет-сообществ, пользователей в целом используется в основном в маркетинге. Компания может...
-
В результате проведенной работы были спроектированы и реализованы модули редактора и вебсайта. Были решены поставленные в работе задачи в полном объеме....
-
Приложение, которое необходимо разработать, должно производить геометрическую реконструкцию сцены и вычисление цвета вершин модели. Для геометрической...
Заключение - Исследование алгоритмов