超算云環(huán)境下監(jiān)控視頻的人臉識(shí)別研究.pdf

1、視頻監(jiān)控系統(tǒng)如今已廣泛應(yīng)用于城市管理，在交通指揮、治安管理、金融安全等領(lǐng)域有著重要的地位。這些大量布設(shè)的監(jiān)控?cái)z像頭每天都在產(chǎn)生海量的監(jiān)控視頻，通過(guò)常規(guī)的人的監(jiān)看和回放手段來(lái)對(duì)監(jiān)控視頻進(jìn)行處理已經(jīng)越來(lái)越力不從心，我們迫切的需要智能化的處理技術(shù)來(lái)將人從繁重的工作中解放出來(lái)。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是近些年來(lái)人臉識(shí)別領(lǐng)域的最前沿技術(shù)，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)，卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到比人更高的識(shí)別率，成為一種用來(lái)代替人來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化處理的優(yōu)秀技術(shù)。但是，目前的監(jiān)控視頻處理

2、還存在著建設(shè)分散，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，相互間連通性差等問(wèn)題，建立一個(gè)統(tǒng)一互聯(lián)高效的監(jiān)控視頻處理平臺(tái)在當(dāng)前環(huán)境下已越來(lái)越迫切。海量監(jiān)控視頻的智能化處理需要一個(gè)大型的存儲(chǔ)、處理平臺(tái)，并能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)為處于網(wǎng)絡(luò)終端的用戶(hù)提供便捷的查詢(xún)服務(wù)。超算云平臺(tái)憑借其高容量存儲(chǔ)、高計(jì)算性能、便捷集中的管理等優(yōu)勢(shì)成為海量監(jiān)控視頻處理的高效平臺(tái)。針對(duì)這些問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于超算云的監(jiān)控視頻的人臉識(shí)別框架，旨在通過(guò)該框架對(duì)海量的監(jiān)控視頻進(jìn)行存儲(chǔ)處理，并通過(guò)云為用

3、戶(hù)提供人臉查詢(xún)服務(wù)。在完成框架的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)后，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)和評(píng)估。主要完成以下工作：
　　1、設(shè)計(jì)基于超算云的監(jiān)控視頻處理框架，并使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)控視頻中的人臉進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)云為用戶(hù)提供查詢(xún)服務(wù)。對(duì)監(jiān)控視頻中視頻和人臉的存儲(chǔ)、幀的處理、人臉識(shí)別做了詳盡的分析。
　　2、針對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用前的訓(xùn)練問(wèn)題進(jìn)行研究，并對(duì)訓(xùn)練進(jìn)行優(yōu)化。卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在使用前需要耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行訓(xùn)練，當(dāng)其規(guī)模越大，功能越強(qiáng)，訓(xùn)練集越大，其訓(xùn)練所

4、需要耗費(fèi)的時(shí)間就越長(zhǎng)。通過(guò)分析卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和訓(xùn)練原理，使用二分法快速界定學(xué)習(xí)速率的收斂域，并通過(guò)收斂域?qū)?種訓(xùn)練算法進(jìn)行分析，提出了優(yōu)化的系數(shù)取值范圍。
　　3、訓(xùn)練優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)和評(píng)估。選取典型的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)準(zhǔn)的人臉識(shí)別庫(kù)進(jìn)行訓(xùn)練，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證訓(xùn)練算法優(yōu)化的有效性。
　　4、框架的實(shí)驗(yàn)與評(píng)估。通過(guò)在天河二號(hào)的云平臺(tái)上搭建框架，完成基本實(shí)驗(yàn)環(huán)境的部署，并選取視頻數(shù)據(jù)在框架上實(shí)驗(yàn)，對(duì)真實(shí)的使用環(huán)境進(jìn)行模擬。實(shí)驗(yàn)表明，