Luận án: Giải pháp học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu
Học sâu nâng cao nhận dạng đối tượng giao thông thích ứng. Ứng dụng mô hình CNN tiên tiến phân tích dữ liệu ảnh/video thời gian thực.
Năm xuất bản
Số trang
118
Thời gian đọc
18 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
40 Point
Tổng quan nhanh
- Chủ đề:
- 1. Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng AI
- Số trang:
- 118 trang
- Trường:
- Duy Tan University
- Chuyên ngành:
- Computer Science
- Tác giả:
- Luan An
- Năm:
- 2022
Tóm tắt nội dung luận án
I. Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng AI
Trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi lĩnh vực giao thông. Công nghệ này giúp tự động hóa quá trình giám sát đô thị. Việc nhận biết các thực thể di chuyển trên đường đòi hỏi độ chính xác cao. Dữ liệu hình ảnh thu được từ camera thường thay đổi liên tục. Sự thay đổi thời tiết, góc nhìn và ánh sáng gây khó khăn cho các mô hình cố định. Cơ chế học thích ứng giải quyết triệt để rào cản này. Hệ thống có khả năng tự điều chỉnh theo môi trường mới. Sự kết hợp giữa học sâu và khả năng tự thích ứng tạo ra bước đột phá. Giải pháp này duy trì tính ổn định khi nhận diện vật thể phức tạp. Các thuật toán hiện đại mở ra kỷ nguyên mới cho điều khiển giao thông. Nghiên cứu tập trung giải quyết vấn đề nhận dạng đối tượng giao thông chính xác và linh hoạt.
1.1. Tổng quan trí tuệ nhân tạo và học sâu
Trí tuệ nhân tạo bắt đầu phát triển từ giữa thế kỷ hai mươi. Ngành khoa học này tập trung mô phỏng tư duy con người. Học máy là một nhánh cốt lõi của trí tuệ nhân tạo. Kỹ thuật này cho phép máy tính tự rút ra quy luật từ dữ liệu. Học sâu kế thừa và mở rộng năng lực của học máy truyền thống. Cấu trúc mạng nhiều lớp ẩn giúp trích xuất đặc trưng phức tạp. Khả năng tự động học biểu diễn dữ liệu mang lại ưu thế vượt trội. Các mô hình học sâu xử lý hiệu quả lượng dữ liệu hình ảnh khổng lồ. Công nghệ học chuyển giao (transfer learning) giúp tái sử dụng tri thức đã học sang nhiệm vụ mới. Phương pháp này giảm bớt gánh nặng thu thập dữ liệu gán nhãn thủ công.
1.2. Mạng nơ ron tích chập trong xử lý ảnh
Mạng nơ-ron tích chập (CNN) giữ vai trò chủ chốt trong thị giác máy tính. Kiến trúc này mô phỏng cơ chế thị giác sinh học. Các lớp tích chập thực hiện quét bộ lọc trên bề mặt ảnh. Lớp pooling giảm kích thước không gian nhưng vẫn giữ lại thông tin cốt lõi. Mô hình có khả năng trích xuất các đặc trưng cạnh, góc và hình dạng vật thể. Độ sâu của mạng giúp nắm bắt các thuộc tính trừu tượng cấp cao. Cùng với đó, mô hình YOLO trong giao thông mang lại tốc độ phát hiện vật thể cực nhanh. Sự kết hợp các kiến trúc này nâng cao độ nhạy phát hiện. Quá trình phân loại vật thể diễn ra chính xác ngay cả khi hình ảnh bị nhiễu.
1.3. Nhu cầu học thích ứng trong giao thông
Môi trường giao thông thực tế chứa đựng nhiều biến số phức tạp. Dữ liệu thực tế thường khác biệt lớn so với dữ liệu huấn luyện ban đầu. Hiện tượng lệch phân phối dữ liệu làm giảm hiệu suất của mô hình học sâu thông thường. Học thích ứng thời gian thực (real-time adaptive learning) xuất hiện như một yêu cầu cấp thiết. Kỹ thuật này hỗ trợ mô hình tự cập nhật trọng số khi gặp luồng dữ liệu mới. Quá trình thích nghi diễn ra liên tục mà không làm mất tri thức cũ. Cơ chế này giảm thiểu chi phí gắn nhãn và huấn luyện lại từ đầu. Sự thích ứng linh hoạt đảm bảo tính sẵn sàng cao cho các hệ thống giám sát.
II. Nhận dạng đối tượng giao thông qua thị giác máy tính
Nhận dạng đối tượng giao thông là bài toán trung tâm trong thị giác máy tính. Hệ thống cần định vị và phân loại các đối tượng trên đường. Nhiệm vụ này bao gồm quan sát người đi đường, phương tiện cơ giới và hạ tầng giao thông. Độ trễ thấp và độ chính xác cao là hai tiêu chí bắt buộc. Tín hiệu đầu vào thường chịu tác động từ bóng râm, sương mù hoặc ánh sáng chói. Các thuật toán thị giác phải duy trì khả năng phân biệt chi tiết nhỏ. Việc phân tích ngữ cảnh không gian hỗ trợ hiểu rõ mối tương quan giữa các đối tượng. Hệ thống phân tích chuyển động giúp đưa ra cảnh báo sớm về các nguy cơ va chạm. Giải pháp thị giác toàn diện bảo vệ an toàn cho mọi đối tượng tham gia lưu thông.
2.1. Phát hiện người đi bộ và dự đoán hành vi
Nhiệm vụ phát hiện người đi bộ đối mặt với nhiều thử thách về tư thế và trang phục. Người đi bộ dễ bị che khuất một phần bởi các phương tiện khác. Hệ thống sử dụng mạng trích xuất đặc trưng để xác định vùng quan tâm. Sau khi định vị, thuật toán tiếp tục phân tích chuỗi chuyển động theo thời gian. Quá trình này giúp dự đoán hướng di chuyển và hành vi qua đường. Khả năng phát hiện sớm người đi bộ giảm thiểu nguy cơ tai nạn nghiêm trọng. Thuật toán phân tích phản ứng của người đi bộ trước các tín hiệu đèn và vạch kẻ đường. Việc tích hợp mô hình dự đoán nâng cao mức độ an toàn cho người tham gia giao thông.
2.2. Nhận diện phương tiện giao thông tự động
Quá trình nhận diện phương tiện giao thông đòi hỏi phân loại chi tiết nhiều chủng loại xe. Hệ thống phải phân biệt rõ ô tô con, xe buýt, xe tải và xe hai bánh. Mạng học sâu phân tích kích thước, biên dạng và đặc điểm quang học của từng phương tiện. Thuật toán nhận diện hoạt động ổn định ngay cả trong điều kiện mật độ giao thông đông đúc. Tốc độ xử lý khung hình đạt mức thời gian thực. Hệ thống hỗ trợ đếm lưu lượng và giám sát tốc độ di chuyển trên các tuyến đường. Dữ liệu phân loại phương tiện cung cấp thông tin quý giá cho công tác điều tiết giao thông đô thị.
2.3. Phát hiện biển báo giao thông chuẩn xác
Tính năng phát hiện biển báo giao thông đóng vai trò then chốt trong định hướng di chuyển. Biển báo giao thông có hình dạng hình học và màu sắc đặc trưng. Tuy nhiên, thời tiết khắc nghiệt có thể làm biến dạng hoặc mờ nhạt hình ảnh biển báo. Mạng học sâu được huấn luyện để nhận diện các ký hiệu cảnh báo, cấm và chỉ dẫn. Cơ chế thích ứng hỗ trợ nhận dạng biển báo bị che khuất một phần hoặc bị nghiêng góc. Kết quả phân loại chính xác giúp phương tiện tuân thủ đúng quy định đường bộ. Thông tin biển báo được truyền tải tức thì tới bộ điều khiển trung tâm để đưa ra xử lý phù hợp.
III. Kiến trúc học thích ứng nhận dạng đối tượng hiện đại
Kiến trúc học thích ứng được thiết kế để vượt qua giới hạn của mô hình học sâu tĩnh. Cấu trúc tổng thể bao gồm các mô-đun thu nhận dữ liệu, trích xuất đặc trưng và cập nhật trọng số. Khi môi trường giao thông thay đổi, hệ thống tự động ghi nhận độ lệch dữ liệu. Cơ chế kích hoạt sẽ khởi động tiến trình thích ứng phù hợp. Thiết kế mô-đun hóa cho phép nâng cấp từng thành phần một cách độc lập. Kiến trúc duy trì sự cân bằng giữa việc tiếp thu tri thức mới và ghi nhớ tri thức cũ. Thời gian xử lý được tối ưu hóa nhằm đáp ứng yêu cầu truyền thông thời gian thực. Cấu trúc linh hoạt này tăng cường khả năng chịu lỗi và thích nghi trong môi trường phức tạp.
3.1. Cấu trúc tổng thể của hệ thống thích ứng
Hệ thống thích ứng bao gồm ba tầng chức năng chính. Tầng đầu vào thu nhận luồng video từ các cảm biến và camera giám sát. Tầng xử lý trung tâm chứa mô hình mạng học sâu để phát hiện và phân loại đối tượng. Tầng thích nghi giám sát chất lượng phân loại và phát hiện sự trôi dạt dữ liệu. Khi độ tin cậy suy giảm, tầng thích nghi sẽ chọn lọc mẫu dữ liệu mới. Cơ chế phản hồi tự động kích hoạt tiến trình tinh chỉnh mạng. Cấu trúc liên kết chặt chẽ đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục không gián đoạn. Thiết kế phân tầng giúp quản lý tài nguyên tính toán hiệu quả trên thiết bị biên.
3.2. Kỹ thuật thích nghi miền và chuyển giao
Kỹ thuật thích nghi miền (domain adaptation) đóng vai trò then chốt trong xử lý sai lệch phân phối. Sự khác biệt giữa miền nguồn và miền đích thường gây suy giảm độ chính xác. Quá trình chuyển giao tri thức giúp mô hình áp dụng kinh nghiệm từ môi trường đã biết sang môi trường mới. Kỹ thuật căn chỉnh phân phối đặc trưng giảm bớt khoảng cách giữa hai miền dữ liệu. Nhờ đó, mạng nơ-ron nhận dạng tốt đối tượng dưới điều kiện ánh sáng hoặc thời tiết lạ. Phương pháp này giảm thiểu nhu cầu thu thập dữ liệu gán nhãn tại môi trường mới. Tính năng thích nghi miền tăng cường độ bền vững của mô hình thị giác máy tính.
3.3. Cơ chế huấn luyện lại và cập nhật mô hình
Cơ chế cập nhật mô hình cần diễn ra linh hoạt và tiết kiệm tài nguyên. Quá trình huấn luyện lại chọn lọc các mẫu dữ liệu có độ không chắc chắn cao. Thuật toán điều chỉnh trọng số cục bộ thay vì huấn luyện toàn bộ mạng từ đầu. Chiến lược này giúp hạn chế hiện tượng quên thảm họa (catastrophic forgetting). Mô hình duy trì độ chính xác trên dữ liệu lịch sử đồng thời nắm bắt tốt đặc trưng mới. Tốc độ cập nhật được kiểm soát chặt chẽ nhằm duy trì tính ổn định của hệ thống. Dữ liệu mới được kiểm định chất lượng trước khi nạp vào quy trình tái huấn luyện.
IV. Tối ưu siêu tham số mô hình học thích ứng giao thông
Tối ưu siêu tham số quyết định trực tiếp đến tốc độ hội tụ và độ chính xác của mạng học sâu. Việc lựa chọn tham số thủ công tốn nhiều thời gian và kém hiệu quả. Các siêu tham số quan trọng bao gồm tốc độ học, hệ số suy giảm trọng số và kích thước lô dữ liệu. Thuật toán tối ưu tự động tìm kiếm không gian tham số tối ưu dựa trên phản hồi thực tế. Quá trình này giúp mô hình đạt điểm cân bằng giữa tốc độ học và độ ổn định. Mô hình PDNet được đề xuất nhằm tối ưu hóa quá trình nhận diện đối tượng chuyển động. Phương pháp thích ứng siêu tham số mang lại khả năng tự phục hồi khi hiệu suất nhận dạng suy giảm.
4.1. Khởi tạo mô hình PDNet cho dữ liệu giao thông
Mô hình PDNet được khởi tạo với kiến trúc chuyên biệt cho bài toán nhận dạng giao thông. Mạng ban đầu được huấn luyện trước trên tập dữ liệu chuẩn quy mô lớn. Các lớp tích chập ban đầu học các đặc trưng hình ảnh tổng quát. Cấu trúc mạng được tinh giản để giảm tải tính toán trên phần cứng hạn chế. Quá trình khởi tạo trọng số hợp lý giúp mạng tránh tình trạng biến mất đạo hàm. Trạng thái khởi tạo vững chắc tạo tiền đề cho quá trình thích nghi sau này. Mô hình PDNet đạt độ nhạy cao trong việc phân lập ranh giới vật thể phức tạp. Dữ liệu huấn luyện ban đầu bao quát nhiều tình huống giao thông đa dạng.
4.2. Tối ưu hóa siêu tham số thích ứng thời gian thực
Quá trình tối ưu siêu tham số diễn ra động theo luồng thông tin thu nhận. Tốc độ học được điều chỉnh tự động tùy thuộc vào mức độ biến đổi của môi trường. Khi dữ liệu môi trường thay đổi đột ngột, tốc độ học tăng nhẹ để nhanh chóng thích nghi. Khi dữ liệu dần ổn định, tốc độ học giảm để hội tụ mượt mà. Kỹ thuật này ngăn ngừa hiện tượng quá khớp trên các mẫu nhiễu. Quá trình tối ưu hóa tiêu tốn ít bộ nhớ và thời gian xử lý. Mô hình nhanh chóng đạt trạng thái ổn định với độ chính xác nhận dạng vượt trội. Thuật toán duy trì hiệu quả tính toán cao trên các thiết bị nhúng giao thông.
4.3. Đánh giá hiệu năng so với các mô hình tiên tiến
Hiệu năng của mô hình được đánh giá qua các chỉ số mAP, độ chính xác và tốc độ khung hình FPS. Các bài kiểm tra so sánh được thực hiện đối chiếu với các mô hình hiện đại tiêu chuẩn. Kết quả thử nghiệm chứng minh phương pháp thích ứng vượt trội trong điều kiện thời tiết thay đổi. Tốc độ suy luận đáp ứng hoàn hảo yêu cầu xử lý trực tiếp. Độ chính xác nhận dạng duy trì ổn định ngay cả khi ánh sáng thay đổi từ ngày sang đêm. Khả năng chống nhiễu của mô hình đạt mức ấn tượng trên nhiều tập dữ liệu thực nghiệm. Những cải tiến này khẳng định tính ưu việt của giải pháp học thích ứng đề xuất.
V. Ứng dụng học thích ứng đối tượng giao thông thực tế
Giải pháp học thích ứng mở ra nhiều ứng dụng thực tiễn trong cuộc sống. Sự tích hợp công nghệ này giúp giải quyết bài toán ùn tắc và mất an toàn giao thông đô thị. Dữ liệu nhận dạng thời gian thực cung cấp cái nhìn toàn diện về thực trạng lưu thông. Các cơ quan quản lý có thể đưa ra quyết định điều phối nhanh chóng và chính xác. Hệ thống hỗ trợ đắc lực cho sự phát triển của các phương tiện di chuyển thông minh. Quá trình vận hành tự động giảm bớt nhu cầu can thiệp trực tiếp của con người. Độ tin cậy cao của công nghệ tạo nền tảng vững chắc cho đô thị văn minh và an toàn.
5.1. Tích hợp mô hình vào hệ thống giao thông thông minh
Mô hình học thích ứng là hạt nhân của hệ thống giao thông thông minh (ITS). Hệ thống sử dụng thông tin nhận diện để điều khiển chu kỳ đèn tín hiệu linh hoạt. Khi mật độ phương tiện trên một tuyến đường tăng cao, thời gian đèn xanh được tự động kéo dài. Công nghệ hỗ trợ phát hiện sớm các sự cố ùn tắc hoặc tai nạn trên cao tốc. Dữ liệu luồng xe được tổng hợp về trung tâm điều hành phục vụ quy hoạch hạ tầng. Khả năng hoạt động liên tục 24/7 nâng cao năng lực giám sát diện rộng. Giải pháp này tối ưu hóa dòng lưu thông và giảm thiểu khí thải ô nhiễm môi trường.
5.2. Hỗ trợ thị giác máy tính xe tự hành an toàn
Thị giác máy tính xe tự hành yêu cầu độ tin cậy và tính chính xác tuyệt đối. Mô hình thích ứng cung cấp khả năng hiểu sâu môi trường xung quanh phương tiện. Xe tự hành có thể phát hiện chướng ngại vật, làn đường và biển báo trong mọi thời tiết. Cơ chế thích ứng miền giúp xe di chuyển an toàn từ khu vực nông thôn sang đô thị đông đúc. Hệ thống xử lý dữ liệu cảm biến đa luồng với độ trễ tối thiểu. Khả năng dự đoán quỹ đạo chuyển động hỗ trợ xe đưa ra quyết định phanh hoặc chuyển làn kịp thời. Công nghệ này đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ hành khách và người đi đường.
5.3. Hướng phát triển công nghệ nhận dạng tương lai
Công nghệ nhận dạng đối tượng giao thông tiếp tục hướng tới sự hoàn thiện và mở rộng. Hướng nghiên cứu tương lai tập trung vào việc kết hợp dữ liệu đa phương thức từ camera, lidar và radar. Việc nén mô hình học sâu sẽ cho phép triển khai mượt mà hơn trên các thiết bị biên công suất thấp. Khả năng tự học liên tục mà không cần giám sát là mục tiêu trọng tâm tiếp theo. Các tiêu chuẩn bảo mật dữ liệu và đạo đức AI trong giao thông cũng cần được hoàn thiện. Những bước tiến mới sẽ thúc đẩy việc hiện thực hóa mạng lưới giao thông tự hành hoàn toàn tự động và an toàn.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (118 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộMINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING DUY TAN UNIVERSITY ADAPTIVE LEARNING SOLUTION BASED ON DEEP LEARNING FOR TRAFFIC OBJECT RECOGNITION DOCTOR OF PHILOSOPHY OF COMPUTER SCIENCE Da Nang, 2022 luan an MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING DUY TAN UNIVERSITY ADAPTIVE LEARNING SOLUTION BASED ON DEEP LEARNING FOR TRAFFIC OBJECT RECOGNITION Major: Computer Science Code: 9480101 Da Nang, 2022 luan an i COMMITMENT To the best of my knowledge, I hereby certify that all the content in the thesis entitled "Adaptive learning solution based on deep learning for traffic object recognition" is my own research. The figures and results of the thesis are honest, fully quoted and have not been previously published by another. The author's signature luan an ii ACKNOWLEDGEMENTS First of all, I would like to express my endless thanks to my instructors. Their kindly support and advices went through the completion process of my PhD thesis.
Their companion encouraged me to improve my work. Their instructions and motivation helped me to grow as a research scientist. I would also like to thank my council reviewers, members and independent scientists for giving me contribution and brilliant comments to my thesis. I would like to express my sincere thanks to the Board of Trustees and Board of Rector of Duy Tan University, the teachers and officers of Duy Tan University's Graduate School, for helping me in the process of learning and researching at University.
I also acknowledge my thankfulness to the Board of Directors of the Quang Binh provincial Department of Information and Communications for kind assistances and support in my work and learning so that I can achieve the results today. Many thanks come to the research group’s members for their participation in the published works and allowing me to use the research results for this thesis. Finally, my deeply thanks come to my loved people and friends who were always beside me to help me when I need for the last time. A special thanks to my family where I got the most assistances and motivation for the whole of my life.
In spite of the fact that many efforts are made during the working process, the thesis may remain shortcomings due to limited time and research conditions. All valuable comments and suggestions for the thesis completion will be highly appreciated. The author luan an iii TABLE OF CONTENTS LIST OF FIGURES. vi LIST OF TABLES .viii LIST OF ABBREVIATIONS.
Research subject and scope. The structure of the thesis. OVERVIEW OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE .1 Overview of artificial intelligence. Definition of artificial intelligence .2 History of artificial intelligence.
Machine learning and identification techniques .1 Machine learning applications. Video games and robotics .2 Basic recognition techniques in machine learning .4 Support vector machine.5 Artificial neural network .3 Deep Learning and Adaptive Learning .1 Overview of Deep Learning and Adaptive Learning .2 Deep neural network (DNN) .3 Convolution neural network (CNN). 17 luan an iv 1.4 Domestic and international research. RECOGNIZING OBJECTS BY DEEP LEARNING .1 Object recognition problems .1 Problem: Pedestrian action prediction .2 Problem: Vehicle recognition .1 Solution to pedestrian recognition .1 Extracting features and training classifier model .2 Pedestrian action prediction .2 Solution to vehicle recognition .1 Sequential Deep Learning architecture .1 Extracting features and training classifier model .2 Pedestrian detection and action prediction .3 Categorical vehicle recognition.
43 CHAPTER 3: DEVELOPMENT OF ADAPTIVE LEARNING TECHNIQUE IN OBJECT RECOGNITION .1 Adaptive learning problem in object recognition.1 Overview of solutions .1 Concept Definitions of System Components .2 General Structure of the System .3 Details of the Proposed Architecture .1 Training CNN Model .2 Retraining and updating model. OPTIMIZING HYPERPARAMETERS IN ADAPTIVE LEARNING .1 Problem of optimizing hyperparameters .1 Training the initial PDNet model .2 Optimization of learning parameters, update PDNet model .3 Compare with the state - of – the - art models. 95 CONCLUSION AND DEVELOPMENT DIRECTION. 98 LIST OF PUBLISHED SCIENTIFIC WORKS RELATED TO THE THESIS.
101 luan an vi LIST OF FIGURES Figure 1.1 History of artificial intelligence .2 Classification simulation of SVM .3 Illustration of neural network architecture .4 Simple Deep Learning network with one layer and Deep Learning network with multiple hidden layers .5 Architecture of a simple convolution neural network .1 The process of extracted features by CNN model from image dataset .2 The process of pedestrian movement prediction .3 Proposed vehicle detection model .4 Input images and simulate rich features of image .5 Influence of other objects on the road on pedestrian movement prediction .6 Example input image for recognition .7 Pedestrian detection with scores = 0.8 ROI extraction from pedestrian image .9 The order of classifications of pedestrians when there are many pedestrians on the road in an input image.10 Some examples of vehicle categories .11 Pedestrians detected and ROI extracted .12 The weight values of the filter of the first convolution layer. This layer consists of 64 filters size 7x7, each of which is connected to three RGB image input channels .13 Some results of linear convolution and linear correction for the input images being motors .14 Comparison of HOG+SVM, CNN model and CNN with augmenting data .1 General flowchart of the system .2 Simulation of training dataset, consisting of (a) original image set and (b) labeled set .3 Simulation of extracting Region of interest .4 PDNet model structure .5 Simulation of tracking process of objects .6 Training progress of PDNet-Vehicle0 model .7 Training progress of PDNet-TrafficSign0 model .8 Comparing the accuracy of recognition results of retrained Vehicle and Traffic sign model .9 Comparison results of our proposed approach and other methods .10 Comparison results by applying our Adaptive Learning to other methods .1 Stimulation of searching way of Hyperparameter values by Grid Search (a) and Random Search (b) (Source: Medium.2 Operation model of Bayesian optimization .3 Gaussian process (Source: https://www.net/profile/Akshara_Rai)72 Figure 4.4 Overall proposed model .5 Operating model of the Bayesian algorithm. 78 luan an vii Figure 4.6 The confusion matrix of the accuracy of initial PDNet-Vehicle and PDNet- TrafficSign model .7 The Bayesian function's objective value evaluated on objective function evaluations .8 The confusion matrix for test data in the search process of optimal hyperparameter and model.9 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-Vehicle1 and PDNet- TrafficSign1 model .10 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-Vehicle2 and PDNet- TrafficSign2 model .11 Comparing the accuracy of recognition results of Vehicle and Traffic sign model .12 The confusion matrix of the accuracy of AlexNet model for vehicle recognition .13 The confusion matrix of the accuracy of AlexNet model for traffic sign recognition .14 The chart showing the increasing accuracy on recognition of AlexNet model after the updated recognition model with optimal hyperparameters applied .15 The confusion matrix of the accuracy of Vgg model for vehicle recognition .16 The confusion matrix of the accuracy of Vgg model for traffic sign recognition .17 The chart showing the increasing accuracy on recognition of Vgg model after the updated recognition model with optimal hyperparameters applied. 94 luan an viii LIST OF TABLES Table 2.1 CNN architecture with 22 hidden layers, 1 input layer, and the final classification layer .2 Image and label datasets of extracted and trained features .3 Maximum confusion matrix for pedestrian action prediction .5 Training data after augmentation and balance data .6 Confusion matrix of vehicle recognition using HOG and SVM .7 Confusion matrix of vehicle recognition using CNN .8 Confusion matrix of vehicle recognition using CNN and data augmentation .1 The color map .2 The vehicle objects serving recognition by PDNet model .3 The traffic objects serving recognition by PDNet model .4 Images and labels dataset to train PDNet1 .5 Global accuracy of IONet model.
6 Accuracy of objects of IONet model .7 Image datasets for testing PDNet-TrafficSign model .8 Image datasets for testing PDNet-Vehicle model. 9 Image datasets for training PDNet-Vehicle .10 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-Vehicle0 model .11 Image datasets for training PDNet-TrafficSign .12 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-TrafficSign0 model .13 The configuration of the device to test the process speed .14 Image data for retraining PDNet-Vehicle0 model.15 Image data for retraining PDNet-TrafficSign0 model .16 Image data for retraining PDNet-Vehicle1model.17 Image data for retraining PDNet-TrafficSign1 model .18 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-Vehicle1 model .19 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-TrafficSign1 model .20 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-Vehicle2 model .21 The confusion matrix of the accuracy of PDNet-TrafficSign2 model .22 Comparing the processing speed on traffic sign and vehicle sign between our proposed model and AlexNet,Vgg model.1 PDNet model structure and parameters .2 Hyperparameters in the training process of CNN (Training option) .5 The object for PDNet model recognition.3 Image datasets for testing the PDNet-Vehicle model .4 The object for PDNet model recognition. 6 Image datasets for testing PDNet-TrafficSign model .7 model Parameter domain values .9 Image datasets for training initial PDNet-Vehicle.8 The configuration of the device. 81 luan an ix Table 4.10 Image datasets for training initial PDNet-TrafficSign.11 Image data (Data-Vehicle0) for searching hyperparameters and the PDNet- Vehicle1 model .12 Image data (Data-TrafficSign0) for searching hyperparameters and the PDNet- TrafficSign1 model .13 Found optimal hyperparameter values of PDNet-Vehicle1 and PDNet- TrafficSign1 model .15 Image data (Data-TrafficSign1) for searching hyperparameters and the PDNet- TrafficSign2 model .14 Image data (Data-Vehicle1) for searching hyperparameters and the PDNet- Vehicle2 model .16 Found optimal hyperparameter values of PDNet-Vehicle2 and PDNet- TrafficSign2 model.
17 Results of proposed methods compared to those of the Chapter 3. 95 luan an x LIST OF ABBREVIATIONS Abbreviation Explanation AI Artificial Intelligence HAC Human Action Recognition ML Machine Learning DL Deep Learning AL Adaptive Learning CNN Convolution Neural Network NN Neural Network DNN Deep Neural Network ANN Artificial Neural Network SVM Support Vector Machine RF Random Forest ACF Aggregate Channel Features ITS Intelligent Transportation Systems ROI Region of interest SaaS Software-as-a-Service ADAS Advanced Driver Assistance Systems HOG Histograms of Oriented Gradients AV Auto Vehicle luan an 1 INTRODUCTION 1. Introduction Artificial intelligence (AI) is intelligence demonstrated by an artificial system. Artificial intelligence is everywhere today such as office applications, automatic answering systems, intelligent traffic management, smart home management, etc.
Since the Computer hardware systems became increasingly capable, artificial intelligence has made great progress, applied more widely in all fields of life and society. Artificial intelligence focuses on developing algorithms and applications that support human in decision making or self- decision making in the process of data identifying and acquiring. Object detection, Object action recognition and Human action recognition are one of the research targeted directions such as security surveillance systems, security, manual remote control systems, blind assist systems, sports data analysis systems, automated robots, self-driving cars [1, 2, 3, 4, 5], and so on. There have been many studies proposing many different solutions to artificial intelligence development such as heuristic algorithm, evolution algorithm, Support Vector Machine algorithm, Hidden Markov Model algorithm, expert method, neural network method, [6, 7, 8], etc.
Traditional solutions, yet all require human intervention and huge amounts of data to analyze and store but low accuracy and limited identification cases. To overcome those shortcomings, machine learning with focusing on Deep Learning Method (Deep Learning) is now being applied in artificial intelligence in terms of object detection and action recognition. Deep Learning has been a hotly debated AI topic. As a small category of machine learning, Deep Learning focuses on solving issues related to artificial neural networks in order to upgrade technologies such as voice recognition, image recognition and natural language processing.
In just a few years, Deep Learning has promoted progress in a variety of fields which are used to be very difficult to luan an 2 artificial intelligence researchers such as Object Perception, Machine Translation, voice recognition, etc. However, despite of the fact that issues related to AI were solved, Deep Learning has still remained limitations that need to be settled.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Trích dẫn luận án này
Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu (2022) [Luận án tiến sĩ, Duy Tan University]. LuanAn.net. https://luanan.net/cong-nghe-thong-tin/tri-tue-nhan-tao/luan-an-giai-phap-hoc-thich-ung-nhan-dang-doi-tuong-giao-thong-bang-hoc-sau
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu" nghiên cứu về vấn đề gì?
Học sâu nâng cao nhận dạng đối tượng giao thông thích ứng. Ứng dụng mô hình CNN tiên tiến phân tích dữ liệu ảnh/video thời gian thực.
Luận án "Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Duy Tan University. Năm bảo vệ: 2022.
Luận án "Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu" thuộc chuyên ngành Computer Science. Danh mục: Trí Tuệ Nhân Tạo.
Luận án "Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu" có bao nhiêu trang?
Luận án "Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu" có 118 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Học thích ứng nhận dạng đối tượng giao thông bằng học sâu" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.