Эффективная детекция лиц на многоядерном процессоре Epiphany

Антон Александрович Сухинов, Георгий Борисович Остроброд

Аннотация


В статье рассматривается возможность использования энергоэффективного микропроцессора Epiphany для решения актуальной прикладной задачи детекции лиц на изображении. Этот микропроцессор представляет собой многоядерную вычислительную систему с распределенной памятью, выполненную на одном кристалле. Из-за малой площади кристалла микропроцессор обладает существенными аппаратными ограничениями (в частности, он имеет всего 32 килобайта памяти на ядро), которые ограничивают выбор алгоритмаи затрудняют его программную реализацию. Для детекции лиц адаптирован известный алгоритм, основанный на каскадном классификаторе, использующем LBP-признаки (Local BinaryPatterns). Показано, что микропроцессор Epiphany, имеющий 16 ядер, может на этой задаче в 2,5 раза обогнать одноядерный процессор персонального компьютера той же тактовой частоты, при этом потребляя лишь 0,5 ватта электрической мощности.

Ключевые слова


детекция лиц, локальные бинарные шаблоны, параллельная обработка данных, специализированные микропроцессоры, распределенная память

Полный текст:

PDF

Литература


Papamarcos, M.S. A Low-Overhead Coherence Solution for Multiprocessors with Private Cache Memories / M.S. Papamarcos, J.H. Patel // Proceedings of the 11th annual international symposium on Computer architecture ISCA’84. — 1984. — P. 348–354. 2. Archibald, J. Cache Coherence Protocols: Evaluation Using a Multiprocessor Simulation Model / J. Archibald, J. Baer // ACM Trans. on Computer Systems. — 1986. — Vol. 4, No. 4. — P. 273–298.

Baumann, A. The Multikernel: A New OS Architecture for Scalable Multicore Systems / A. Baumann, P. Barham, P.-E. Dagand, T. Harris, R. Isaacs, S. Peter, T. Roscoe, A. Sch¨upbach, A. Singhania // Proceedings of the 22nd ACM Symposium on OS Principles (Big Sky, MT, USA). — 2009. — P. 29–44.

Face Detection using the Epiphany Multicore Processor / URL: http://www.adapteva.com/ white-papers/face-detection-using-the-epiphany-multicore-processor/ (дата обращения: 13.02.2014).

Parallela – Supercomputing for Everyone / URL: http://www.parallella.org/ (дата обращения: 13.02.2014).

OpenCV / URL: http://opencv.org/ (дата обращения: 13.02.2014).

Abu-Mostafa, Y.S. Learning from Data / Y.S. Abu-Mostafa, M. Magdon-Ismail, H.-T. Lin. — AMLBook, 2012. — 213 p.

Ojala, T. Performance Evaluation of Texture Measures with Classification Based on Kullback Discrimination of Distributions / T. Ojala, M. Pietik¨ainen, D. Harwood // Proceedings of the 12th IAPR International Conference on Pattern Recognition (ICPR 1994). — 1994 — Vol. 1. — P. 582–585.

Viola, P. Rapid Object Detection Using a Boosted Cascade of Simple Features / P. Viola, M. Jones // Computer Vision and Pattern Recognition. — 2001. — Vol. 1. — P. 511–518. 10. Mitchell, D.P. Reconstruction Filters in Computer-Graphics / D.P. Mitchell, A.N. Netravali // ACM SIGGRAPH International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques. — 1988. — Vol. 22, No. 4. — P. 221–228.

Crow, F.C. Summed-Area Tables for Texture Mapping / F.C. Crow // Proceedings of the 11th annual conference on Computer graphics and interactive techniques. — 1984. — P. 207–212.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/cmse140301