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

Quá trình hình thành phương pháp truyền tập tin dữ liệu số thông qua giao tiếp giữa các tập tin p3

Ý nghĩa: chuyển nội dung từ ngăn xếp vào cặp thanh ghi BC. Nội dung ngăn xếp có địa chỉ chứa trong SP được chuyển cho thanh ghi C, nội dung của ngăn xếp có địa chỉ (SP+1) được chuyển cho thanh ghi B, sau lệnh POP nội dung của SP tăng lên 2. + Lệnh này chiếm một byte, số chu kì clock =12. + Lệnh này không ảnh hưởng đến thanh ghi teạng thái. (Tương tự cho các lệnh khác cùng nhóm)


The Internet of things: Networked objects and smart devices

A coffeepot that was connected to the Internet (before it was even called the Internet) and which provided information about its status (long before there was Twitter). In 1991, researchers at Cambridge University shared a single coffeepot among several floors. The researchers were frustrated by the fact that they would often climb several flights of stairs, only to find the coffeepot empty. They set up a videocamera that broadcast a still image to their desktops about three times per minute — enough to determine the level of coffee in the glass pot.1 Several years later, that coffeepot had become one of...


Part 37 - Exchange Server - Message Policies

Thông thường khi gởi Email cho một ai đó bạn thường chèn một dòng chữ ký, thông tin, điện thoại & Slogan của công ty mình bên dưới để người nhận có đủ thông tin mà liên hệ lần sau. Tuy nhiên trong một hệ thống lớn không phải User nào cũng điền đầy đủ thông tin này và không phải người nào cũng điền thông tin. Chính vì thế để cho đơn giản ta chỉ cần cấu hình tại Exchange Server khi đó toàn bộ các User trong hệ thống hoặc một Group nào đó khi gởi mail cho...


Firefox 3.6.4 có khả năng chống “treo”

Điểm nổi bật nhất của phiên bản Firefox 3.6.4 là hơn 400 triệu người dùng trình duyệt này trên thế giới sẽ được trang bị thêm khả năng chống “treo” (crash – hiện tượng trình duyệt ngưng hoạt động hoặc tự động tắt đột ngột). Tính năng mới được trang bị trên cả 2 phiên bản dành cho hệ điều hành Windows và Linux và hoạt động dựa trên cơ chế cách ly sự tác động của các ứng dụng đi kèm (plug-in, add-on) do bên thứ 3 phát triển. Trước đây, tình trạng “treo” thường xuyên là nỗi khó...


Practical TCP/IP and Ethernet Networking- P47

Practical TCP/IP and Ethernet Networking- P47: The transmitter encodes the information into a suitable form to be transmitted over the communications channel. The communications channel moves this signal as electromagnetic energy from the source to one or more destination receivers. The channel may convert this energy from one form to another, such as electrical to optical signals, whilst maintaining the integrity of the information so the recipient can understand the message sent by the transmitter....


Đặt chế độ gửi – nhận email tự động trong Outlook 2010

Trong bài viết sau, chúng tôi sẽ trình bày một số bước cơ bản để thiết lập tính năng gửi và nhận thư tự động trong ứng dụng Microsoft Outlook 2010. Về bản chất, chương trình sẽ không gửi hoặc nhận email mặc dù người dùng đã nhấn nút Send sau khi soạn thảo, cho tới khi họ sử dụngchức năng ...


Giới thiệu một số thế hệ mạng

Như ta đã biết, Internet là một tập hợp các mạng kết nối với nhau dùng để chuyển tiếp gói tin giữa các host sử dụng IP. IP cung cấp dịch vụ đóng gói vô hướng, không có sự đảm bảo phân phối gói tin. Trong mô hình Internet các hệ thống dùng để chuyển tiếp gói tin gọi là Router dùng để chuyển tiếp gói tin đến đích. Để thực hiện điều này router cần xác định nexthop và interface ngõ ra để chuyển tiếp gói tin....


Chia sẻ Hosting với Exchange 2007

Chủ đề chia sẻ hosting với Exchange Server là một vấn đề không mới. Có phải quan tâm của bạn là giúp đỡ nhiều công ty có cấu hình Exchange đơn giản, thắng lợi trong sự kết hợp hoặc bắt đầu cấu hình email nhỏ cho chính doanh nghiệp, Exchange Server có đầy đủ năng lực để đáp ứng cho những cần thiết của bạn.


Cách cài đặt Server VMware ESXi4

Cách cài đặt Server VMware ESXi4 Máy ảo phần mềm tạo ra một môi trường giữa hệ nền máy tính và người dùng trong. Sau đây chúng tôi xin hướng dẫn các bạn cách cài đặt máy chủ ảo VMware ESXi4. Chuẩn bị Trước khi bắt tay vào cài đặt, có một số vấn đề cần lưu ý về những điều kiện tiên quyết, phần cứng của Server và phần mềm ESXi4. Yêu cầu cơ bản là một CPU 64bit. Nếu bạn có CPU 32bit, bạn chỉ có thể dùng bản 3.5. Tiếp đến, bạn sẽ phài truy cập vào trang...


Những điều khiến tôi tin Google sẽ chiến thắng Facebook...

- Về Music, bộ phim âm nhạc tôi thích nhất đó là Crossroad. Crossroad là một bộ phim rất hay về âm nhạc… đỉnh điểm của nó là 1 cuộc thi đấu giữa 1 đại diện của Rock với những Âm thanh đầy sức mạnh, với Tinh Thần và Tốc độ và 1 bên là 2 thầy trò mang những ngón nghề Blues đầy sâu sắc, với những trải nghiệm trong một quãng thời gian dài lê la trên con đường ngoằn nghèo của cuộc sống, qua những quán bar tồi tàn, những mảnh đời cùng cực nơi đáy cuộc...


Tài liệu mới download

Từ khóa được quan tâm

Có thể bạn quan tâm

Data Communication Principles P1
  • 26/01/2010
  • 31.586
  • 728
Làm Webmaster part 6
  • 13/09/2010
  • 81.981
  • 825
Ofdm wireless lans
  • 04/11/2010
  • 17.798
  • 397
Networking and Desktop Protocols
  • 28/08/2009
  • 82.977
  • 772

Bộ sưu tập

Danh mục tài liệu