Tìm kiếm tài liệu miễn phí

Thiết kế SOPC cho ứng dụng nhận dạng mặt người dùng thuật toán WMPCA

Phần cứng gia tốc cho kỹ thuật lượng tử hóa vector (Vector Quantization-VQ) đã được phát triển thành một thành phần nhúng (system on a programmable chip) trong các ứng dụng nén ảnh và nhận dạng ảnh thời gian thực. Ngày nay, với kỹ thuật FPGA (Field Progammable Gate Array) và công cụ SoPC (system on a programmable chip) cho thấy được sự hiệu quả cao trong việc thiết kế các ứng dụng phần cứng gia tốc. Bên cạnh đó, một trong những phương pháp xác suất thống kê, phân tích thành phần chính điều biến trọng số, cho ta thấy sự hiệu quả cao trong các ứng dụng nhận dạng ảnh. Bài báo này sẽ giới thiệu một kiến trúc song song dựa trên thuật toán WMPCA và kiến trúc SoPC cho hệ thống nhận dạng mặt người online.



Đánh giá tài liệu

0 Bạn chưa đánh giá, hãy đánh giá cho tài liệu này


  • 5 - Rất hữu ích 0

  • 4 - Tốt 0

  • 3 - Trung bình 0

  • 2 - Tạm chấp nhận 0

  • 1 - Không hữu ích 0

Mô tả

Science & Technology Development, Vol 14, No.T5 2011
THI T K SOPC CHO

NG D#NG NH N D NG M$T NGƯ I DÙNG THU T
TOÁN WMPCA
Trương Thanh Như, Tr n Th Đi%m

Trư ng Đ i h c Khoa h c T nhiên, ĐHQG-HCM
(Bài nh n ngày 21 tháng 03 năm 2011, hoàn ch nh s a ch a ngày 22 tháng 11 năm 2011)

TÓM T T: Ph n c ng gia t c cho k4 thu t lư ng t hóa vector (Vector Quantization-VQ) ñã
ñư c phát tri n thành m t thành ph n nhúng (system on a programmable chip) trong các ng d ng nén
nh và nh n d ng nh th i gian th c. Ngày nay, v i k4 thu t FPGA (Field Progammable Gate Array)
và công c SoPC (system on a programmable chip) cho th#y ñư c s hi u qu cao trong vi c thi t k
các ng d ng ph n c ng gia t c. Bên c nh ñó, m t trong nh ng phương pháp xác su#t th ng kê, phân
tích thành ph n chính ñi u bi n tr ng s , cho ta th#y s hi u qu cao trong các ng d ng nh n d ng
nh. Bài báo này s5 gi i thi u m t ki n trúc song song d a trên thu t toán WMPCA và ki n trúc SoPC
cho h th ng nh n d ng m t ngư i online.
T khóa: SoPC, nh n d ng m t ngư i, thu t toán WMPCA.
M

recognition); Xác ñ nh v trí nh ng khuôn m t

ĐÂU

Nh n d ng nói chung, nh n d ng m t ngư i

trong m t b c nh (face detection).

nói riêng là m t bài toán ñã và ñang ñư c

Khi quan sát m t khuôn m t, ta thư ng t p

nghiên c u r t r ng rãi. Các nghiên c u ñi t(

trung chú ý vào nh ng b ph n ñ c bi t như:

bài toán ñơn gi n, m%i nh ch! có m t khuôn

m,t, mũi, mi ng, c m,… và cũng chính nh ng

m t ngư i nhìn th.ng vào thi t b thu hình và

b ph n này cung c p nhi u thông tin nh n

ñ u

d ng xác th c nh t. Các b

tư th th.ng ñ ng trong nh tr,ng ñen.

Cho ñ n bài toán m

ph n khác như

r ng v i nhi u trư ng

vùng trán, tóc,… thư ng không cung c p nhi u

h p ph c t p hơn như nh màu, nhi u khuôn

thông tin h u ích cho quá trình nh n d ng.

m t trong cùng m t nh, nhi u tư th thay ñ i

Chính vì v y, phương pháp WMPCA ñư c

trong nh…Không nh ng th bài toán còn m

phát tri n nh m lo i b& nh ng vùng nh ch a ít

r ng c ph m vi nghiên c u: t( môi trư ng

thông tin nh n d ng và t p trung vào nh ng

xung quanh khá ñơn gi n (trong phòng thí

vùng nh quan tr ng hơn trên nh khuôn m t.

nghi m) cho ñ n môi trư ng xung quanh r t

M t quy trình nh n d ng d a theo phương

ph c t p (như trong th c t ). Có nhi u hư ng

pháp WMPCA ph i tr i qua các bư c sau:

nghiên c u cho bài toán nh n d ng m t ngư i

Thu th p d li u

nhưng nhìn chung có hai hư ng chính như sau

Đ phù h p v i c u trúc c#a cơ s d li u,

[5]:

Nh n

Trang 24

di n

m t

khuôn

m t

(face

m%i nh khuôn m t có kích thư c M’ x N’

TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 14, SOÁ T5 2011
ñư c bi u di-n như m t vector M chi u (M =

Phân vùng nh

M’*N’) theo phương th.ng ñ ng, m%i ph n t

Ngay sau khi k t thúc quá trình thu th p d

trong vector có giá tr b ng ñ xám c#a m t

li u, ma tr n bi u di-n s h c c#a cơ s d li u

ñi m nh tương ng ( nh gray), sau khi x p các

ñư c chia theo phương ngang thành các ma

vector này liên t c nhau, ta ñư c m t ma tr n

tr n con có kích thư c M” x N v i N b ng s

có kích thư c M x N v i N b ng s

nh. Ma

nh, m%i ma tr n con này xem như m t cơ s

tr n này chính là bi u di-n s h c c#a cơ s d

d li u riêng bi t và ñư c ti n hành phân tích

li u. Đ li u có th ñư c l y t( camera ho c

ñ c l p d a theo phương pháp PCA.

c t d s/n trong b nh .

Hình1. 0nh khuôn m t trư c và sau khi phân vùng.

Phân tích d li u d a theo phương pháp PCA
[6][7]

Vì C ñ i x ng (N x N) nên u1, u2, … , uN h p
thành m t cơ s (b t k m t vector x nào hay

Gi s x1, x2, … , xn là các vector N x 1

th m chí ( x) cũng ñ u có th vi t dư i d ng

Bư c 1:

m t t h p tuy n tính c#a các vector riêng)

Bư c 6: bư c gi m s chi u
Bư c 2: tr( hai giá tr trung bình.

Ch! gi l i nh ng thu c tính tương ng v i
các tr riêng l n nh t.

Bư c 3: t o thành ma tr n N x M
Do ñó, s di-n bi n c#a
Sau ñó tính

-

trong u1, u2, …

, uk là :

Bư c 4: tính toán các tr riêng c#a C
λ1 > λ2 > … > λN
Bư c 5: tính toán các vector riêng c#a C
u1, u2, … ,uN

Trang 25

Science & Technology Development, Vol 14, No.T5 2011
Phép bi n ñ i tuy n tính RN

RK nh m

Bư c 2: Th c hi n vi c chu1n hóa t p nh
ñ u vào và nh c n nh n d ng b ng cách tr(

làm gi m s chi u s* là:

v i nh trung bình ñ tìm ra s sai l ch.
Bư c 3: Th c hi n phép chi u ñ tìm ra các
giá tr tương

ng c#a t(ng m t ngư i. Bư c

này ñư c th c hi n b ng cách nhân s sai l ch
v i nh ng h s eigenfaces tương ng.
PHƯƠNG PHÁP

Bư c 4: Đ tìm ra ñ i tư ng c n nh n d ng

H th ng nh n d ng m t ngư i dùng thu t
toán WMPCA ñư c mô t theo sơ ñ kh i sau:
Nguyên t,c ho t ñ ng

ta s d ng kho ng cách Euclide k t h p v i
thu t toán Winner Take All thông qua lưu ñ
thu t gi i Vector Quantization [1].

Bư c 1: T( t p nh ñ u vào (l y t( camera
ho c t p d li u có s/n) ta tìm nh trung bình
cho toàn b t p d li u.

Hình 2. Sơ ñ t ng quát ph n c ng WMPCA

Trang 26

TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 14, SOÁ T5 2011
Kh i tính trung bình

Hình 3. Sơ ñ kh i tính trung bình

Gi s ta có n t m nh(ma tr n nh) ñư c ñ t

này sau ñó ñư c master write ghi tr l i vùng

trong memory off chip SDRAM. Khi cho phép

nh off chip

kh i medium ho t ñ ng b ng cách b t tín hi u

Kh i tìm ñ( dư th)a c*a t)ng +nh m,u

start = 1(ñư c ñi u khi n b i CPU thông qua

Gi ng như kh i tính trung bình, kh i thi t k

Slave_control, ñ ng th i cung c p m t s giá

bao g m hai master read ñư c s d ng ñ ñ c

tr c u hình như ñ a ch! c#a vùng ghi, ñ c, kích

d li u t( memory off chip (SDRAM): m t ñ c

thư c c#a ma tr n), master read s* t ñ ng tr&

d li u t(ng vector c#a t p d li u ban ñ u,

t i vùng nh

master read còn l i ñ c giá tr vector trung bình

ñ ñ c d

li u và ñưa vào b

FIFO. Khi d li u ñư c l y ra, b counter b,t

v(a tính ñư c. Sau ñó nh ng d li u này ñư c

ñ u ñ m lên k t h p v i b compare s* cho ra

ñưa qua hai b FIFO. D li u ñư c l y ra t( hai

tín hi u xóa thanh ghi tích lũy Reg-32 bit(b,t

b FIFO này ñư c ñưa qua b tr( liên ti p t(ng

ñ u quá trình tích lũy m i) ñ ng th i b t tín

ph n t . K t qu c#a quá trình ñư c ñưa vào

hi u write = 1 ñ cho phép ghi vào b FIFO

m t b FIFO m i. Master write s* l y d li u

m i d li u có giá tr . Nh ng d li u có giá tr

t( b FIFO này lưu vào memory off chip.

Trang 27

Science & Technology Development, Vol 14, No.T5 2011
Kh i nhân ma tr-n

Hình 4. Sơ ñ kh i tìm hình chi u

Kh i thi t k bao g m hai master read ñư c
s

tr tuy t ñ i (Abs), 1 m ch nhân (Mul) và 1

li u t( memory off chip

m ch chia (Div) th c hi n quá trình tính ma

(SDRAM) sau ñó nh ng d li u này ñư c ñưa

tr n ñ c trưng c#a ma tr n hi p phương sai trên

qua hai b FIFO. D li u ñư c l y ra t( FIFO

SRAM.

d ng ñ ñ c d

sau ñó ñư c ñưa qua b nhân và ti p t c ñưa

Thu t toán jacobi bao g m m t chu%i nh ng

vào b c ng tích lũy trư c khi ñua vào b FIFO

phép bi n ñ i tr c giao. M%i phép bi n ñ i là

m i. Master write s* l y d li u t( b FIFO

m t phép quay ñ h#y m t trong nh ng ph n t

này lưu vào memory off chip.

ngoài ñư ng chéo chính, hay ñưa nh ng ph n

Kh i jacobi_arbitrator

t ngoài ñư ng chéo v giá tr zero. K t qu

Hình 5 trình bày c u trúc kh i jacobi. Kh i

cu i cùng ch! còn l i nh ng ph n t trên ñư ng

g m 2 c ng Master, 1 kh i Control Logic ñi u

chéo chính. Phép bi n ñ i jacobi s* cho k t qu

khi n ho t ñ ng c#a toàn kh i và phát tín hi u

g m nh ng vector riêng là s

C yêu c u quy n truy c p SRAM cho SRAM

nh ng phép bi n ñ i và nh ng tr riêng là

Read & Write Master, 1 kh i jacobi_rotate th c

nh ng ph n t trên ñư ng chéo chính còn l i

hi n phép quay jacobi, 2 kh i FIFO làm b nh

c#a ma tr n ñ u vào. Phương pháp jacobi áp

ñ m cho quá trình ñ c ghi d li u; 1 m ch l y

d ng cho t t c ma tr n ñ i x ng th c.

Trang 28

tích lũy c#a

Tài liệu cùng danh mục Quản trị mạng

Hướng dẫn kiểm tra link có an toàn hay không

Siêu liên kết Hyperlink là đặc thù của thế giới web. Nhưng đây có thể là những cái bẫy với ngay cả những người dùng kinh nghiệm nhất. Kích vào một đường link có thể mang lại những nguy hiểm tiềm ẩn khi lừa đảo qua mạng đang tràn ngập trên Internet. Do vậy, trước khi nhấn vào một đường link nào đó, người dùng cần chắc chắn rằng đường link sẽ nhấn là an toàn và không tiềm ẩn malware. Bài viết sẽ liệt kê một số phương pháp kiểm tra đường link giúp người dùng lướt web an...


Các bài tập Microsoft .NET 1 phần 9

Control HelpProvider1 có một property để ta chỉ định dùng Help file nào Xác định là control HelpProvider có Active cho control này không


Internetworking with TCP/IP- P68

Internetworking with TCP/IP- P68: TCP/IP has accommodated change well. The basic technology has survived nearly two decades of exponential growth and the associated increases in traffic. The protocols have worked over new high-speed network technologies, and the design has handled applications that could not be imagined in the original design. Of course, the entire protocol suite has not remained static. New protocols have been deployed, and new techniques have been developed to adapt existing protocols to new network technologies....


Basic Switch and Router Configuration

This chapter presents the basics of configuring the 1900 and 2950 Catalyst switches as well as Cisco routers. As you continue throughout this book, you will build upon these fundamental and important concepts for accessing, configuring, and managing your Cisco devices. I am making the assumption that you have never configured a Cisco device before and therefore will begin with the very basics by explaining the operating system that these devices use, the advantages that Cisco’s operating system provides, and how to use some basic operating system commands to configure your Cisco device....


Giáo trình hướng dẫn cấu hình tab advance với các thuộc tính spooling của máy in p2

Thông thường, bạn có thể chấp nhận quyền in ấn mặc định đã được thiết lập sẵn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, bạn cần phải hiệu chỉnh lại các quyền in cho thích hợp. Ví dụ: Công ty của bạn vừa trang bị cho phòng Marketing một máy in laser màu đắt tiền, bạn không


Cơ bản giới thiệu mạng Wan & Router part3

Các bước tiến hành xử lý sự cố Xử lý sự cố theo lớp của mô hình OSI .Sử dụng các đèn báo hiệu để tìm sự cố của Lớp 1 Sử dụng lệnh ping để xử lý sự cố ở Lớp 3 Sử dụng Telnet để xư lý sự cố ở Lớp 7


Network+ 2005 In Depth (P4)

Tham khảo tài liệu 'network+ 2005 in depth (p4)', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả


Cách tìm lại password trong các ứng dụng

Mật khẩu thường được các nhà dịch vụ dùng để bảo vệ thông tin cá nhân của khách hàng, người dùng. Để không bị người khác vô tình hay cố ý truy cập vào tài khoản của mình thì bạn sẽ cần nhập password mỗi khi đăng nhập. Tuy nhiên, đến một ngày nào đó, bạn cần đăng nhập tài khoản đó trên máy tính khác, nhưng lại quên password. Khi này, bạn cần dùng những chương trình giúp lục lại password trong máy tính để xem password chính xác là gì đằng sau những dấu sao (*). Cùng tham khảo tài liệu dưới đây để tìm hiểu rõ hơn bạn nhé!


Course 2273: Managing and maintaining a Microsoft Windows Server 2003 environment - Module 4

Module 4: Managing access to resources. The main contents of the chapter consist of the following: Overview of managing access to resources, managing access to shared folders , managing access to files and folders using NTFS permissions, determining effective permissions, managing access to shared files using offline caching.


Giáo trình hình thành ứng dụng kỹ thuật IGRP với cấu trúc lệnh running config p4

Tham khảo tài liệu 'giáo trình hình thành ứng dụng kỹ thuật igrp với cấu trúc lệnh running config p4', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả


Tài liệu mới download

Mẫu Bản cảnh cáo nhân viên
  • 19/05/2015
  • 82.882
  • 885
TOEFL READING 500
  • 14/03/2010
  • 98.717
  • 350

Từ khóa được quan tâm

Có thể bạn quan tâm

XSS cơ bản cross site scripting
  • 12/09/2010
  • 30.283
  • 860
Cấu hình DNS - phần 1
  • 11/05/2011
  • 32.575
  • 323
Các băng tần WiMax
  • 07/11/2011
  • 79.156
  • 910

Bộ sưu tập

Danh mục tài liệu