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

Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng cấu tạo trong giao thức kết tuyến chuẩn IETF p5

Tham khảo tài liệu 'giáo trình phân tích khả năng ứng dụng cấu tạo trong giao thức kết tuyến chuẩn ietf p5', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả


Creating Web Pages FOR DUMmIES 7TH ‰ EDITION phần 9

đôi khi thay đổi dịch vụ cao cấp của họ là thay đổi cơ hội hợp tác. Một số nhà cung cấp dịch vụ Internet cung cấp dịch vụ xuất bản trang Web miễn phí hoặc không gian máy chủ miễn phí cho khách hàng, giống như các dịch vụ trực tuyến lớn. Họ cũng cung cấp các mức độ khác nhau của dịch vụ trả tiền cho.


Tìm tên hãng sản xuất card mạng của bạn

Tìm tên hãng sản xuất card mạng của bạn Đôi khi bạn cần biết nhà sản xuất thực sự card mạng của mình, đặc biệt đối với một số hỗ trợ hoặc các driver của nó. Vấn đề ở đây là nhà sản xuất của chip lớn tìm thấy trên card mạng của bạn thường không phải là nhà sản xuất ra card mạng đó. Chính vì vậy trong hướng dẫn này chúng tôi sẽ giúp bạn cách giải quyết nhiệm vụ này. Nếu card mạng của bạn (cũng được gọi với những tên như LAN card, Ethernet card hoặc NIC, Network Interface...


Graphic-Multimedia part 14

Một tùy chọn khác để điều chỉnh kích cỡ file xuất. Max overflow improvement và Max overflow degradation thể hiện codec có thể đền bù bao nhiêu phần trăm overflow / underflow khi tăng hoặc giảm kích cỡ của các khu vực trong file video Graphic-Multimedia part 14


Bài giảng Mạng máy tính: Chương 4.2 - Trương Hoài Phan

Bài giảng Mạng máy tính: Chương 4.2 - Mô hình OSI-TCP/IP có nội dung trình bày về khái niệm, đặc điểm, lợi ích của mô hình OSI, mạng logic và mạng vật lý, các giao thức của TCP/IP, so sánh giữa mô hình OSI và TCP/IP.


Giới hạn gửi và nhận mail trong Exchange 2007

Trong bài viết này chúng ta sẽ thực hiện quản lý khả năng gửi và nhận mail từ Internet của người dùng này trong hệ thống, ngoài ra chúng ta cũng sẽ thực hiện các tác vụ cơ bản sau:


Module 6: Designing a Computer Management Strategy

In this module, students learn how to determine the functional roles of computers in an organization. They also learn how to use Microsoft® IntelliMirror® management technologies to apply standard configurations, to control the functionality of workstations, and to reduce the total cost of ownership (TCO) associated with administering client computers.


[ Team LiB ] Controlling How Outlook Opens Use the following switches to control

[ Team LiB ] Controlling How Outlook Opens Use the following switches to control how you start Outlook, including switches that enable you to disable the Navigation Pane or reading pane. You can also use switches to select a specific profile when Outlook loads, disable Outlook's capability to check whether it's the default mail client, and disable an automatic mail check. Additional startup switches are discussed in the "Diagnostic Switches" section, including /Safe switches and switches used to clean special items, such as reminders or rules. ...


Cabling Standard - TIA 568 B.2 - Addendum 10 - Draft 4.0

Tham khảo tài liệu 'cabling standard - tia 568 b.2 - addendum 10 - draft 4.0', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả


Giáo trình phân tích khả năng vận chuyển địa chỉ trong kỹ thuật table indecator p6

Tham khảo tài liệu 'giáo trình phân tích khả năng vận chuyển địa chỉ trong kỹ thuật table indecator p6', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả


Tài liệu mới download

Từ khóa được quan tâm

Có thể bạn quan tâm

Internetworking Case Studies
  • 03/09/2009
  • 43.957
  • 941
CÔNG NGHỆ MẠNG MAN-E
  • 12/10/2009
  • 27.545
  • 774

Bộ sưu tập

Danh mục tài liệu