Συντάχθηκε 03-11-2014 14:14
από Esthir Gelasaki
Email συντάκτη: egelasaki<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Ιδιότητα: υπάλληλος.
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών
Πρόγραμμα Προπτυχιακών Σπουδών
ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ
ΦΑΡΑΝΤΟΥ ΓΕΩΡΓΙΟΥ
με θέμα
«Καινοτόμα συστήματα μνήμης προσαρμοσμένα σε αλγορίθμους όρασης»
“Novel memory systems tailored to vision algorithms”
Τετάρτη 5 Νοεμβρίου 2014, 1.30μμ
Αίθουσα 145.Π42, Κτίριο Επιστημών, Πολυτεχνειούπολη
Εξεταστική Επιτροπή
Αναπληρωτής Καθηγητής Παπαευσταθίου Ιωάννης (επιβλέπων)
Καθηγητής Δόλλας Απόστολος
Καθηγητής Ζερβάκης Μιχάλης
Περίληψη
Στις μέρες μας, μία από τις πιο σημαντικές προκλήσεις στον τομέα της Μηχανικής όρασης, και ο στόχος όλων των μηχανικών που σχτίζονται με αυτόν είναι ο σχεδιασμός ενσωματωμένων συστημάτων που θα εκτελούν αλγοείθμους σε πραγματικό χρόνο με μεγάλη ακρίβεια και χαμηλό κόστος. Αυτή η προσπάθεια συναντά πολλές δυσκολίες , καθώς οι αλγόριθμοι, που έχουν ήδη εφαρμοστεί, «υποφέρουν» απο συμφορήσεις που αφορούν την μνήμη και τις προσβάσεις σε αυτή.
Σε αυτή τη διπλωματική εργασία, ασχολούμαστε με ένα πρωτότυπο ενσωματωμένο σύστημα, που υλοποιεί τον αλγόριθμο openTLD και μπορεί να εφαρμοστεί σε ένα μεγάλο εύρος αλγορίθμων που ανήκουν στην οικογένεια Viola – Jones. Παρά απο το γεγονός οτι είναι φιλικοί προς το Hardware σε συσκευές με περιορισμένες πηγές (FPGAs), o τρόπος που αποκτούν πρόσβαση στη μνήμη προκαλεί συγκεκριμένα προβλήματα και ο παραλληλισμός τους δεν είναι εύκολος να εφαρμοστεί. Αυτό συμβαίνει λόγω του προβλήματος δέσμευσης μνήμης και εξαιτίας του γεγονότος ότι το πρότυπο πρόσβασης έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά που καθιστούν δύσκολο το να επωφεληθούμε των συμβατικών ιεραρχιών μνήμης. Το σύστημα μας επιταχύνει την αποσυμφόρηση του αλγορίθμου με τη χρήση ενός διανεμημένου υποσυστήματος μνήμης, μεγάλου εύρους ζώνης που είναι ανεξάρτητο από τις ποικίλες παραμέτρους του λογισμικού.
Έτσι, είχε μεγάλο ενδιαφέρον, η προσπάθεια να δοκιμάσουμε αυτό το σύστημα σε έναν αλγόριθμο εκτός της οικογένειας Viola – Jones και να μελετήσουμε τα αποτελέσματα. Αυτό αποτελεί το δεύτερο μέρος της εργασίας. Το πρώτο είναι η βελτιστοποίηση της αρχικής έκδοσης με σκοπό να γίνει πιο αποδοτικό και ευκολότερο όσο αφορά την επικοινωνία του με διαφορετικούς αλγορίθμους.
Abstract
Nowadays, one of the most important challenges in the field of Computer Vision and the target of all the engineers that are associated with this, is the design of embedded systems that will execute real-time algorithms with big accuracy and low cost. This effort meets a lot of difficulties as the algorithms that have already been applied “suffer” by bottlenecks, especially as far as that concerns the memory accesses.
In this thesis, we deal with a novel embedded system, which implements the OpenTLD algorithm and can be applied at a broad-range of algorithms based on the generalized Viola and Jones framework. Viola and Jones framework, despite the fact that is hardware friendly in resource-limited devices (FPGAs), the way it access the memory causes certain problems and parallelism is not easy to be applied on it. This is mainly due to the fact that it is a memory bound problem and its memory access pattern has certain characteristics that make it hard to take advantage of the conventional memory hierarchies. Our system accelerates the bottleneck of the algorithm with a high bandwidth distributed memory sub-system which is independent of the various software parameters.
Thus, it was of high interest, the effort to try this embedded system on an algorithm out of Viola and Jones framework and study the result. That is the second part of the thesis. The first one is to optimize the first edition of the system in order to be more efficient and easier as concerns the communication with different algorithms.
