Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


СИСТЕМА ОБНАРУЖЕНИЯ И ОТСЛЕЖИВАНИЯ ОБЪЕКТОВ В ВИДЕОПОТОКЕ НА ОСНОВЕ НЕЙРОННОЙ СЕТИ

Работа №164455

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

информатика

Объем работы111
Год сдачи2019
Стоимость4600 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
0
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


РЕФЕРАТ 2
ПЕРЕЧЕНЬ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 10
1.1 Биологические предпосылки к созданию нейронных сетей ... 11
1.2 Введение в искусственные нейронные сети 15
1.2.1 Нейрон 16
1.2.2 Перцептрон 19
1.2.3 Обучение 24
1.3 Компьютерное зрение 26
1.4 Сверточные нейронные сети 29
1.4.1 Базовые слои 31
1.4.2 Архитектуры сверточных нейронных сетей 42
1.4.3 Алгоритмы детектирования объектов 50
1.5 Фильтрация 55
1.5.1 Фильтр Калмана 56
1.5.2 Алгоритм SORT 60
2. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМЫ ТРЕКИНГА 62
3. ВЫБОР СРЕДСТВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ 63
3.1 Python 63
3.1.1 Numpy 64
3.1.2 PyTorch 65
3.1.3 OpenCV 66
3.2 YOLO 67
3.3 SORT 69
3.4 PyCharm 69
4. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ 70
4.1 Структура скрипта 71
4.2 Описание классов и файлов 73
4.3 Диаграмма классов UML 74
4.4 Результаты работы системы 75
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 76
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А: ЛИСТИНГИ ПРОГРАММ 79
Приложение А.1 - Файл «tracker.py» 79
Приложение А.2 - Файл «sort.py» 82
Приложение А.3 - Файл «models.py» 88
Приложение А.4 - Файл «utils.py» 94
Приложение А.5 - Файл «torch_utils.py» 100
Приложение А.6 - Файл «parse_config.py» 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Б: ПРЕЗЕНТАЦИЯ 102


Одними из важнейших перспективных направлений исследований и разработок являются области машинного обучения, распознавания образов, трекинга и компьютерного зрения. Ускоряющиеся темпы развития технологий информационного общества, развитие робототехники, беспилотных автомобилей и летательных аппаратов, развитие интернета вещей и систем искусственного интеллекта выводят эту область в авангард развития информационных технологий.
В нашу жизнь все больше проникают технологии, использующие методы сбора и анализа данных, кластеризации и классификации, статистического вывода. В корпоративной, промышленной и повседневной жизни повсеместно внедряются технологии распознавания, перешедшие не так давно на новый качественный уровень.
Прогресс развивается, считающиеся сложнейшими ранее задачи сейчас способны выполнятся на современных компьютерах и мобильных устройствах. Развитие виртуальной реальности, дополненной реальности, интернета вещей, усложнение искусственного интеллекта в играх и программном обеспечении требуют новых идей и подходов, нового уровня скорости и точности распознавания образов, а развитие вычислительных мощностей позволяет их реализовать.
Задача трекинга, а именно определение местоположения одного или нескольких объектов в видеопотоке кадров во времени на данный момент является одной из наиболее распространенных и необходимых из задач компьютерного зрения. Она находит применение в составе систем контроля скорости, слежения за территорией, обнаружения объектов, распознавания лиц, беспилотных автомобилях, системах контроля качества на промышленных предприятиях и многих других.
Трекинг принято разделять в зависимости от необходимости отслеживания одного или нескольких объектов. Для отслеживания одиночного объекта на данный момент разработано множество алгоритмов, однако задача трекинга множества объектов (MOT) гораздо более универсальна и применима для широкого спектра прикладных задач.
Отслеживание нескольких объектов является более сложной задачей, особенно в случае их частичного перекрытия (окклюзии), или их значительного сходства, но МОТ гораздо более универсальна и применима для широкого спектра прикладных задач...



Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В данной выпускной квалификационной работ была создана система трекинга объектов, работающая с любым видеоисточником, на основе сверточной нейронной сети YOLO версии 3. Система успешно определяет местонахождение уникальных объектов, при условии их корректного распознавания нейросетью. Точность и скорость работы системы в будущем можно повысить, использовав более совершенную архитектуру сверточной нейронной сети.
Текущий уровень точности распознавания и трекинга дает возможность использовать данную систему в составе любого программного комплекса для решения прикладных задач отслеживания объектов. Сеть может быть дополнительно обучена для определения классов, отсутствующих в базовом датасете COCO. Данная система готова к использованию в комплексе определения нарушений ПДД, контроля скорости, обеспечения контроля безопасности против проникновения на охраняемую территорию, подсчета объектов с помощью управляемого дрона или БПЛА и многим другим применениям.
Требования технического задания выполнены в полном объеме.



[1] Способы классификации движущихся объектов на видео / Исаев А. Л., Газаров Д. А., Евсеев С. Д. // Молодой ученый. — 2016. — №18. — С. 44¬47. [Электронный ресурс]: https://moluch.ru/archive/122/33749/
[2] Stanford University CS231n: Convolutional Neural Networks for Visual Recognition. [Электронный ресурс]: http://cs231n.stanford.edu
[3] Real-Time Grasp Detection Using Convolutional Neural Networks / Joseph
Redmon, Anelia Angelova // IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA). - 2015 [Электронный ресурс]:
http ://arxiv. org/abs/1412.3128
[4] Fast R-CNN / Ross Girshick // IEEE International Conference on Computer
Vision (ICCV) - 2015. [Электронный ресурс]:
https://arxiv.org/abs/1504.08083
[5] Faster R-CNN: Towards real-time object detection with region proposal networks / Shaoqing Ren [и др.] // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. - 2017. - Vol. 39, № 6. - Pp.1137-1149. [Электронный ресурс]: https://arxiv.org/abs/1506.01497
[6] You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection / Joseph Redmon [и др.] // IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). - 2016. [Электронный ресурс]: https://arxiv.org/abs/1506.02640
[7] YOLOv3: An Incremental Improvement / Joseph Redmon, Ali Farhadi // Computing Research Repository (CoRR). - 2018. [Электронный ресурс]: https://arxiv.org/abs/1804.02767
[8] SSD: Single Shot MultiBox Detector / Wei Liu [и др.] // The 14th European Conference on Computer Vision (ECCV). - 2016.
[9] Simple Online and Realtime Tracking / Alex Bewley, Zongyuan Ge [и др.] // IEEE International Conference on Image Processing (ICIP). - 2017.
[Электронный ресурс]: https://arxiv.org/abs/1602.00763
[10] PyTorch [Электронный ресурс]: https://pytorch.org
[11] OpenCV [Электронный ресурс]: https://opencv.org
[12] PyTorch implementation of YOLOv3. [Электронный ресурс]:
https://github.com/ultralytics/yolov3
[13] YOLO: Real-Time Object Detection [Электронный ресурс]:
https ://pjreddie. com/darknet/yolo/
[14] MS COCO Dataset [Электронный ресурс]: http://cocodataset.org/#home




Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ