基于部分集分類器和并行計(jì)算的人臉檢測(cè)訓(xùn)練的中期報(bào)告_第1頁
基于部分集分類器和并行計(jì)算的人臉檢測(cè)訓(xùn)練的中期報(bào)告_第2頁
基于部分集分類器和并行計(jì)算的人臉檢測(cè)訓(xùn)練的中期報(bào)告_第3頁
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文檔簡介

基于部分集分類器和并行計(jì)算的人臉檢測(cè)訓(xùn)練的中期報(bào)告1.引言人臉檢測(cè)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向,在人臉識(shí)別、人機(jī)交互、安防監(jiān)控等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。人臉檢測(cè)的目的是在圖像或視頻中找到人臉的位置。目前,基于部分集分類器的人臉檢測(cè)方法在該領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。該方法將人臉看作由多個(gè)局部特征組成的子區(qū)域,并使用分類器從每個(gè)子區(qū)域中提取信息,最終得到人臉的位置。然而,由于人臉檢測(cè)需要對(duì)大量樣本進(jìn)行訓(xùn)練,訓(xùn)練時(shí)間長、計(jì)算密集,且涉及復(fù)雜的線性代數(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,因此需要使用并行計(jì)算技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化,提高算法的效率。本文介紹了基于部分集分類器和并行計(jì)算的人臉檢測(cè)訓(xùn)練方法的中期報(bào)告,包括算法背景、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和初步結(jié)果分析。2.算法背景2.1基于部分集分類器的人臉檢測(cè)基于部分集分類器的人臉檢測(cè)方法將人臉看作由多個(gè)局部特征組成的子區(qū)域,并使用分類器從每個(gè)子區(qū)域中提取信息,最終得到人臉的位置。具體來說,該方法首先將輸入圖像分成多個(gè)固定大小的子區(qū)域。然后,針對(duì)每個(gè)子區(qū)域,使用Haar-like特征或LBP等特征提取方法,在每個(gè)特征上訓(xùn)練一個(gè)分類器,以判斷該子區(qū)域是否包含人臉。最后,將所有分類器的輸出進(jìn)行匯總,得到該圖像是否包含人臉以及人臉的位置。2.2并行計(jì)算技術(shù)并行計(jì)算技術(shù)可以將大規(guī)模計(jì)算任務(wù)分成多個(gè)子任務(wù)并行處理,從而提高計(jì)算效率和系統(tǒng)性能。在人臉檢測(cè)訓(xùn)練中,通過并行計(jì)算技術(shù)將計(jì)算任務(wù)分配到多個(gè)處理器或計(jì)算節(jié)點(diǎn)上,可以同時(shí)處理多個(gè)樣本,加快訓(xùn)練過程。3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本次實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了基于部分集分類器的人臉檢測(cè)訓(xùn)練,其中使用了OpenCV軟件包和MPI、OpenMP等并行計(jì)算技術(shù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下:3.1數(shù)據(jù)集使用LFW人臉數(shù)據(jù)集作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。該數(shù)據(jù)集包含13233張正面人臉圖像,以及1680張具有遮擋或光線影響的負(fù)面樣本圖像。3.2特征提取采用Haar-like特征提取方法,將原始人臉圖像分成24x24像素的子區(qū)域,并計(jì)算每個(gè)子區(qū)域上的類似Haar圖像的特征向量。3.3分類器訓(xùn)練對(duì)于每個(gè)子區(qū)域,訓(xùn)練一個(gè)分類器,以判斷該區(qū)域是否包含人臉。使用Adaboost算法訓(xùn)練分類器,每個(gè)分類器包含200個(gè)決策樹節(jié)點(diǎn)。訓(xùn)練過程采用交叉驗(yàn)證法進(jìn)行性能評(píng)估。3.4并行計(jì)算優(yōu)化在分類器訓(xùn)練過程中,使用MPI和OpenMP并行計(jì)算技術(shù)將計(jì)算任務(wù)分配到多個(gè)處理器或計(jì)算節(jié)點(diǎn)上,以加快訓(xùn)練過程。具體實(shí)現(xiàn)采用了MPI的master-worker模式,并使用OpenMP進(jìn)行內(nèi)部并行計(jì)算。4.初步結(jié)果分析本次實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)果如下:使用全部13233個(gè)正面樣本和1680個(gè)負(fù)面樣本進(jìn)行訓(xùn)練,得到的分類器在LFW測(cè)試集上的準(zhǔn)確率為96.6%。使用MPI并行計(jì)算優(yōu)化時(shí),訓(xùn)練時(shí)間從13小時(shí)減少到6.5小時(shí),加速比為

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