bakalářská práce

Akcelerace algoritmu pro rozpoznávání obličeje pomocí Neural Compute Stick 2

Text práce 7.42 MB

Autor práce: Ing. Eva Mičánková

Ak. rok: 2022/2023

Vedoucí: Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D.

Oponent: Ing. Jan Beran

Abstrakt:

Tato práce je zaměřena na problematiku rozpoznávání obličejů v obraze pomocí neuronových sítí a jejich akceleraci. Obsahuje souhrn dříve používaných technik a zabývá se využitím dnes dominujících konvolučních neuronovýh sítí pro řešení této problematiky. Práce se také zaměřuje na mechanismy akcelerace, které lze v této oblasti použít. Na základě znalostí problematiky získaných studiem byl vytvořen systém na konceptu edge computingu, který může být použit jako domácí bezpečnostní systém připojený k IP kameře, který zasílá upozornění o přítomnosti neznámé osoby ve střežené oblasti.

Klíčová slova:

Rozpoznávání obličeje, akcelerace, Neural Compute Stick 2, OpenVINO, neuron, neuronové sítě, konvoluční neuronové sítě, datasety, ArcFace, SphereFace, FaceNet, edge computing, RTSP stream, IP kamera.

Termín obhajoby

14.06.2023

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Studentka nejprve prezentovala výsledky, kterých dosáhla v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Studentka následně odpověděla na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studentky na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.

Otázky k obhajobě

  1. Z trojice použitých sítí pro rozpoznávání obličeje (FaceNet, SphereFace, ArcFace) dosahuje nejlepších výsledků paradoxně síť FaceNet, která je nejstarší. Můžete popsat důvody, proč tomu tak je?
  2. V jakém formátu byly použité předtrénované sítě? Jak musely být upraveny?

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Informační technologie (BIT)

Složení komise

prof. Ing. Lukáš Sekanina, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jan Kořenek, Ph.D. (člen)
Ing. Filip Orság, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Polčák, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Hradiš, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D.

Vzhledem k tomu, že studentka během řešení práce pečlivě pracovala, na konzultace chodila připravená a nastalé problémy konzultovala s vedoucím, hodnotím přístup studentky velice kladně. Práce byla dokončená v dostatečném předstihu. Nicméně v technické zprávě bylo zapotřebí revidovat některé pasáže, což studentka ještě před odevzdáním práce provedla a vypořádala se tak s většinou připomínek od vedoucího práce.


Na základě výše uvedených informací hodnotím studentku stupněm výborně (A).


 

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení
Informace k zadání

Jedná se o průměrně obtížné zadání kompilačního charakteru. Cílem bylo vytvořit aplikaci, která dokáže provádět rozpoznávání lidí na základě obličeje ve streamech z bezpečnostních kamer. Zadání práce považuji za splněné. Vytvořené řešení je je použitelné jako doplněk k zabezpečovacím systémům rodinného domu.

Práce s literaturou

Studentka si opatřila studijní materiály svépomoci. Použitou literaturu považuji za relevantní k tématu řešené práce.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Studentka se pravidelně zúčastňovala konzultací, přičemž na každou konzultaci přišla připravená a s konkrétními dotazy. Přístup studentky během řešení práce hodnotím velice kladně a považuji ho za příkladný.

Aktivita při dokončování

Studentka bakalářskou práci dokončila včas a finální verzi práce jsem obdržel v dostatečném předstihu. Studentka před odevzdáním stihla zakomponovat většinu mých připomínek jak k textu práce, tak i k realizační části.

Publikační činnost, ocenění

Publikační činnost ani ocenění mi nejsou známy.

Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 92

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Jan Beran

Práce dosahuje výborné úrovně. Teoretická část slouží jako skvělý úvod do problematiky, praktická část poté implementuje prakticky použitelnou aplikaci. Technická zpráva je po jazykové i prezentační stránce kvalitní. Celkově navrhuji práci hodnotit stupněm A.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení Body
Náročnost zadání

Stupeň hodnocení: průměrně obtížné zadání

Rozsah splnění požadavků zadání

Stupeň hodnocení: zadání splněno

Rozsah technické zprávy

Stupeň hodnocení: je v obvyklém rozmezí

Prezentační úroveň technické zprávy

Teoretická část práce je na výborné úrovni. Text by šel použít i samostatně jako učební materiál.

Kapitoly samotné jsou členěné a řazené logicky, čtenář nemá problém pochopit drtivou většinu informací v textu obsažených.

Jediným, ač drobným, nedostatkem je popis experimentů, kdy chybí explicitní popis toho, co se testuje ve kterém experimentu. Informace ovšem jde odvodit z textu.

90
Formální úprava technické zprávy

Práce obsahuje jen zcela ojedinělé gramatické chyby nebo překlepy. Stran typografické stránky práce se občas vyskytují spojky “a” na konci řádku, celkově je ovšem text velmi dobře čitelný.

85
Práce s literaturou

Práce s literaturou je na výborné úrovni. Studentka volila vhodné a aktuální zdroje, velká část těchto zdrojů jsou články z konferencí nebo z recenzovaných časopisů.

95
Realizační výstup

Výstupem práce je GUI aplikace pro rozpoznávání obličejů na konceptu edge computingu. Aplikace umožňuje použití různých modelů neuronových sítí jak pro detekci, tak pro rozpoznávání obličejů. Aplikace zvládá rozpoznávat obličeje jak ze záznamu, tak z RTSP streamu z IP kamery. Aplikaci lze navíc připojit k aplikaci Pushover a zasílat upozornění o detekci neznámé osoby na smartphone.

90
Využitelnost výsledků

Výslednou aplikaci lze využít jako domácí bezpečnostní jednokamerový systém nebo např. pro testování různých kombinací modelů pro rozpoznávání a detekci obličejů.

Otázky k obhajobě:
  1. Z trojice použitých sítí pro rozpoznávání obličeje (FaceNet, SphereFace, ArcFace) dosahuje nejlepších výsledků paradoxně síť FaceNet, která je nejstarší. Můžete popsat důvody, proč tomu tak je?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 94

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová