Obyektlarni tanib olish uchun chuqur o‘rganish algoritmlari

Аннотация

Ushbu maqolada obyektlarni tanib olish uchun chuqur o'rganish algoritmlari taxlil qilingan. Bunda real vaqt ilovalari uchun YOLO algoritmi mos kelishi ko’rsatib 0‘tilgan.

CC BY f
198-201
100

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
Поделиться
Модуллаев J. (2024). Obyektlarni tanib olish uchun chuqur o‘rganish algoritmlari . Новый Узбекистан: наука, образование и инновации, 1(1), 198–201. извлечено от https://www.inlibrary.uz/index.php/new-uzbekistan/article/view/32178
Джахонгир Модуллаев, Ташкентский университет информационных технологий имени Мухаммада аль-Хорезми
Кафедра телевидения и медиа-технологий, старший преподаватель
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus

Аннотация

Ushbu maqolada obyektlarni tanib olish uchun chuqur o'rganish algoritmlari taxlil qilingan. Bunda real vaqt ilovalari uchun YOLO algoritmi mos kelishi ko’rsatib 0‘tilgan.


background image

198

Science and Engineering” (IJATCSE) ISSN: 2278-3091, Volume 9, Issue-4, July – August 2020.
–P.5736-5740

OBYEKTLARNI TANIB OLISH UCHUN CHUQUR O‘RGANISH ALGORITMLARI

Modullaev Jahongir Sobir o‘g‘li,

Muxammad al-Xorazmiy nomidagi TATU

Televizion va media texnologiyalari kafedrasi, katta o‘qituvchi

studzona07@gmail.com

Annotatsiya:

Ushbu maqolada obyektlarni tanib olish uchun chuqur o‘rganish

algoritmlari taxlil qilingan. Bunda real vaqt ilovalari uchun YOLO algoritmi mos kelishi
ko’rsatib o‘tilgan.

Kalit so‘zlar:

CNN, Yolov5, chuqur o‘rganish, o‘rtacha aniqlik, tezlik, obyektni tanib

olish.

So‘nggi yillarda obyektlarni aniqlash algoritmlarini ishlab chiqishda asosan chuqur

o‘qitish va konvolyusion neyron tarmoqlari (CNN) paydo bo‘lishi tufayli sezilarli yutuqlarga
erishildi. Ushbu yutuqlar PASCAL VOC, ImageNet va MS COCO kabi turli xil benchmark
ma’lumotlar to‘plamlarida ishlashning tasirchan yaxshilanishiga olib keldi. Ushbu
muvaffaqiyatlarga qaramay, obyektlarni cheklanmagan muhitda aniqlash qiyin vazifa bo‘lib
qolmoqda. Cheklanmagan muhit yorug‘lik sharoitlarining o‘zgarishi, obyekt joylashuvining
o‘zgarishi, okklyuzyonlar, obyekt deformatsiyasi, masshtab o‘zgarishi va tartibsiz fon mavjudligi
bilan tavsiflanadi. Bu omillar obyektni aniqlash algoritmlarining ishlashiga jiddiy tasir
ko‘rsatishi mumkin, bu esa yuqori aniqlikka erishishni qiyinlashtiradi. Ayniqsa uchuvchisiz
qurilmalar yordamida olingan raqamli tasvirlar dinamik olish va uzatish jarayonida shovqin
tufayli yomon buziladi[1,3].

Obyektlarni tanib olish uchun chuqur o‘rganish algoritmlari

Obyektni tanib olishning zamonaviy usullari.

Biz obyektni tanib olishshning zamonaviy

usullarini ikkita asosiy guruhga ajratamiz: ikki bosqichli detektorlar va bir bosqichli
detektorlar[8,9].

1-rasm. Obyektni aniqlash bosqichlari[15]

Tanlangan modellar oilasining barchasi qo‘llaniladi, ammo hozirgi kunda ko‘pchilik

masalalarda vaqt sinovidan o‘tgan model (YOLOv5) ko‘proq qo‘llaniladi. Taklif qilingan
yechimda Yolo algoritmining eng faol ishlatiladigan versiyasi - YOLOv5 eng yaxshi natijalarga
egaligini ko‘rsatdi.

Ikki bosqichli detektorlar

Ikki bosqichli detektorlar mintaqaviy taklif bosqichidan so‘ng tasniflash bosqichidan


background image

199

iborat. Bazi taniqli ikki bosqichli detektorlarga quyidagilar kiradi:

R-CNN
R-CNN (Region-based Convolutional Neural Networks) 2014 yilda Ross Girshick va

boshqalar tomonidan taklif qilingan obyektni aniqlash modelidir. R-CNN bu ikki bosqichli
obyektni aniqlash tizimi bo‘lib, u tasvirdagi potensial obyekt hududlarini yaratish uchun mintaqa
taklifi mexanizmidan foydalanadi va keyin bu hududlarni tasniflash va takomillashtirish uchun
konvolyusion neyron tarmog‘ini (CNN ) qo‘llaydi[2,16].

Fast R-CNN
Faster R-CNN (Region-based Convolutional Neural Networks): Fast R-CNN bu ikki

bosqichli obyektni aniqlash modeli bo‘lib, u obyekt takliflarini yaratish uchun mintaqaviy taklif
tarmog‘idan (RPN) va takliflarni tasniflash va takomillashtirish uchun Fast R-CNN tarmog‘idan
foydalanadi. RPN kichik tarmoqni konvolyusion xususiyatlar xaritasi bo‘ylab siljitish va yomon
ko‘rsatkichlari va chegaraviy ofsetlarni bashorat qilish orqali mintaqaviy takliflarni ishlab
chiqaradi. Fast R-CNN o‘zining aniqligi bilan mashhur va obyektni aniqlash vazifalarida keng
qo‘llanilgan[4].

Bir bosqichli detektorlar

Bir bosqichli detektorlar to‘g‘ridan-to‘g‘ri tasvirdan obyektni chegaralash qutilari va sinf

ehtimolini bashorat qiladi. Bazi mashhur bir bosqichli detektorlarga quyidagilar kiradi:

YOLO
YOLO - obyektlar sinfi ballarini va to‘g‘ridan-to‘g‘ri butun tasvirdan chegara

chizig‘ining ofsetlarini bashorat qiluvchi yani bir bosqichli obyektni aniqlash modeli. YOLO
tasvirni katakchalar tarmog‘iga ajratadi va har bir katak uchun sinf va chegara qutisini bashorat
qiladi. YOLO bashorat qilish uchun yagona neyron tarmoqdan foydalanadi va tezligi va real
vaqtda ishlashi bilan mashhur[17].

SSD
Single Shot MultiBox Detector (SSD) YOLO konsepsiyasini bir nechta shkalalarda

chegaralovchi qutilar va sinf ehtimolini bashorat qilish orqali kengaytiradi, bu esa turli
o‘lchamdagi obyektlarni aniqlashni yaxshilaydi. SSD konvolyusion xususiyat xaritalarini
yaratish uchun xususiyat ekstraktoridan foydalanadi va har bir standart quti uchun sinf ballari va
ofsetlarni bashorat qilish uchun konvolyusion filtrlar to‘plamini qo‘llaydi. SSD o‘zining tezligi
va samaradorligi bilan mashhur va real vaqt rejimida obyektlarni aniqlash dasturlarida
qo‘llanilgan.

Retina Net
Retina Net Focal Loss dasturini taqdim etadi, u oson misollar hissasini kamaytirish va

mashg‘ulotlar davomida og‘ir misollarga etibor qaratish orqali sinfdagi nomutanosiblik
muammosini hal qiladi. Bu, ayniqsa kichik obyektlarni aniqlashning yaxshilanishiga olib keladi.
Retina Net yangi fokusni yo‘qotish funksiyasidan foydalanadi, bu qiyin misollarga yuqori
og‘irliklarni belgilaydi va mashg‘ulot paytida oson misollarning tasirini kamaytiradi.

2-rasm. Bir bosqichli va ikki bosqichli obyektni aniqlash detektorlari


background image

200

Biz endi COCO malumotlar to‘plamida obyektni aniqlashning turli usullarini solishtiramiz [5].
Natijalar 1-jadvalda jamlangan.

1-jadval. COCO malumotlar to‘plamida obyektni aniqlash usullarini taqqoslash

Usul

O‘rtacha aniqlik (AP)

Tezlik (fps)

R-CNN

53.3

0.5

Fast R-CNN

70.0

5

Faster R-CNN

73.2

7

YOLOv5

75.0

56.5

SSD

72.1

19

RetinaNet

74.8

12

1-jadval natijalari shuni ko‘rsatadiki, Faster R-CNN kabi ikki bosqichli detektorlar

YOLOv5 va SSD kabi bir bosqichli detektorlarga nisbatan odatda yuqori o‘rtacha aniqlikka (AP)
erishadi. Biroq bir bosqichli detektorlar soniyasiga kadrlar soni (fps) bo‘yicha tezroq bo‘lib,
ularni real vaqtda ilovalar uchun ko‘proq moslashtiradi.

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR

1.Dhillon, A. and G.K.J.P.i.A.I. Verma, Convolutional neural network: a review of models,
methodologies and applications to object detection. 2020. 9(2): p. 85-112. 2. Xu, C., et al., A
page object detection method based on mask R-CNN. 2021. 9: p. 143448- 143457.
3. Qin, W., R. Elanwar, and M.J.J.o.I.S. Betke, Text and metadata extraction from scanned
Arabic documents using support vector machines. 2022. 48(2): p. 268-279. 4. Liu, B., W. Zhao,
and Q. Sun. Study of object detection based on Faster R-CNN. in 2017 Chinese Automation
Congress (CAC). 2017. IEEE.
5. Wong, J.K.W., et al., Development of a refined illumination and reflectance approach for
optimal construction site interior image enhancement. 2022.
6. Li, Y., et al., A unified probabilistic framework of robust and efficient color consistency
correction for multiple images. 2022. 190: p. 1-24.
7. Csurka, G. and M.J.a.p.a. Humenberger, From handcrafted to deep local invariant features.
2018. 2: p. 1.
8. Doi, K., et al., Detecting Object-Level Scene Changes in Images with Viewpoint Differences
Using Graph Matching. 2022. 14(17): p. 4225.
9. Cao, Z., et al., A Multi-Object Tracking Algorithm With Center-Based Feature Extraction and
Occlusion Handling. 2022.
10. Somers, V., C. De Vleeschouwer, and A. Alahi. Body Part-Based Representation Learning
for Occluded Person Re-Identification. in Proceedings of the IEEE/CVF Winter Conference on
Applications of Computer Vision. 2023.
11. Hwang, B., S. Lee, and H.J.E. Han, LNFCOS: Efficient Object Detection through Deep
Learning Based on LNblock. 2022. 11(17): p. 2783.
12. Zhao, J., et al., Data-adaptive binary neural networks for efficient object detection and
recognition. 2022. 153: p. 239-245.
13. Ma, J., Y. Ushiku, and M. Sagara. The effect of improving annotation quality on object
detection datasets: A preliminary study. in Proceedings of the IEEE/CVF Conference on
Computer Vision and Pattern Recognition. 2022.
14. Kuznetsova, A., et al., The open images dataset v4: Unified image classification, object
detection, and visual relationship detection at scale. 2020. 128(7): p. 1956-1981.
15. Xiao, Y., et al., A review of object detection based on deep learning. 2020. 79: p. 23729-
23791.
16. Rani, S., et al., Object detection and recognition using contour based edge detection and fast
R-CNN. 2022. 81(29): p. 42183-42207.
17. Feroz, M.A., et al. Object detection and classification from a real-time video using SSD and
YOLO models. in Computational Intelligence in Pattern Recognition: Proceedings of CIPR
2021. 2022. Springer.


background image

201

18. Diwan, T., et al., Object detection using YOLO: Challenges, architectural successors,
datasets and applications. 2022: p. 1-33.

UCHUVCHISIZ QURILMALAR TAVSIFLANISHI VA ULARNING

QO‘LLANILISH SOHALARI

Modullaev Jahongir Sobir o‘g‘li,

Muxammad al-Xorazmiy nomidagi TATU

Televizion va media texnologiyalari kafedrasi, katta o‘qituvchi

studzona07@gmail.com

Annotatsiya:

Ushbu maqolada uchuvchisiz qurilmalar turlari va ular keng ishlatilayotgan

soxalar bayon etilgan. Uchuvchisiz qurilmalar turli xil jixatlariga qarab taxlil qilingan.

Kalit so‘zlar:

Uchuvchisiz qurilma, uchish balandligi, uchish masofasi, parvoz

davomiyligi.

Uchuvchisiz qurilmalar(UQ) - bu bortida uchuvchisiz parvozni amalga oshirishga qodir

samolyot. Shuning uchun samolyotning parvozi avtonom tarzda oldindan dasturlashtirilgan
rejimda yoki masofadan boshqarish pulti yordamida amalga oshirilishi kerak. UQ uchun yana bir
keng tarqalgan atama drondir[1,2]. UQlar aviatsiya sanoatida inqilob yasadi. Bu asosan
boshqariladigan samolyotlarga nisbatan dronlarning foydalanish xarajatlari ancha kamligi bilan
ajralib turishiga bog‘liq. Bundan tashqari innovatsiyalar va texnologiyalar sohasida erishilgan
uzluksiz taraqqiyot natijasida UQlar yuqori manevyor va kichik o‘lchamlari bilan ajralib turadi,
buning natijasida ular murakkab vazifalarni bajarish uchun ishlatilishi mumkin[2,3]. Dastlab
dronlar quruqlik xaritasi, kuzatuv zonasi, razvedka va uzoq masofali qurollar kabi harbiy
maqsadlarda ishlatilgan. Hozirgi vaqtda UQlar fuqarolik maqsadlarida keng qo‘llanilmoqda va
ularning imkoniyatlarining doimiy ravishda kengayishi dronlardan foydalanadigan soxalar
sonining ko‘payishiga olib keldi. UQni qo‘llashning asosiy yo‘nalishlari quyidagilardan
iborat[4,5,6]:

- qishloq xo‘jaligi: pul va vaqtni tejashga qaratilgan ishonchli choralarni ko‘rish, zararni

tez va aniq aniqlash va dalada yuzaga kelishi mumkin bo‘lgan muammolarni bartaraf etish;

- Arxeologiya va arxitektura: texnogen tuzilmalar va tarixiy obidalarni o‘rganish va 3D

xaritalash;

- Favqulotda vaziyatlarni boshqarish: UQlar qutqaruv operatsiyasi uchun zarur bo‘lgan

ma’lumotlarni tezda olish imkoniyatiga ega. Bundan tashqari, dron yordamida parvoz inson
salomatligi uchun hech qanday xavf tug‘dirmaydi, qidirish yoki kuzatish xavosi ifloslangan
joylarda ham amalga oshirilishi mumkin;

- Atrof-muhit: issiqlik tahlillari, kadastr xaritasi, yer va suv hududlari monitoringi,

shuningdek, tabiiy resurslar, yo‘l xaritasi tuzish;

- o‘rmon xo‘jaligi: yong‘in nazorati, o‘simliklar monitoringi va daraxtlarni baholash;
- Yo‘l harakati monitoringi: to‘xtash joyining bandligini aniqlash, transport vositasining

holatini kuzatish va sayohat vaqtini baholash.

UQlarning asosiy qismlariga quyidagilar kiradi: batareya, dvigatellar, parvoz

boshqaruvchisi, korpusi, qabul qilgich, sensorlar, uzatuvchi va tezlikni boshqarish. Dron rotorlari
ish faoliyatini imkon qadar oshirish uchun dvigatellarga moslashtiriladi. UQ korpusi parvoz
xususiyatlarini yaxshilashga aerodinamik ta’sirni hisobga oladigan oddiy va yengil dizayn
bo‘lishi kerak. Korpusning materiali va dizayni muhim ahamiyatga ega, chunki noto‘g‘ri
muvozanatlangan yoki o‘ta mo‘rt korpus salbiy ta’sir ko‘rsatishi mumkin.

UQning ishlashi. Haddan tashqari og‘ir korpusdan foydalanish transport vositasining

yukini kamaytiradi, egilgan korpus esa parvoz barqarorligi bilan bog‘liq muammolarni keltirib
chiqaradi. Dron korpuslarini qurish uchun ishlatiladigan materiallar asosan uglerod yoki
termoplastik tolalarni o‘z ichiga oladi. Datchiklar parvoz boshqaruvchisi bilan birgalikda UQga
to‘siqlarni aniqlash, dronni belgilangan holatda ushlab turish va uni boshqarish kabi asosiy
xavfsizlik funktsiyalarini bajarishini ta’minlash uchun ishlatiladi. Avtotransport bilan aloqaga
kelsak, qo‘shimcha aloqa modullari bilan birga yerosti stansiyasi ham asosiy rol o‘ynaydi.

Библиографические ссылки

!.Dhillon, A. and G.K.J.P.i.A.I. Verma, Convolutional neural network: a review of models, methodologies and applications to object detection. 2020. 9(2): p. 85-112. 2. Xu, C., et al., A page object detection method based on mask R-CNN. 2021. 9: p. 143448- 143457.

Qin, W., R. Elanwar, and M.J.J.o.I.S. Betke, Text and metadata extraction from scanned Arabic documents using support vector machines. 2022. 48(2): p. 268-279. 4. Liu, B., W. Zhao, and Q. Sun. Study of object detection based on Faster R-CNN. in 2017 Chinese Automation Congress (CAC). 2017. IEEE.

Wong, J.K.W., et al., Development of a refined illumination and reflectance approach for optimal construction site interior image enhancement. 2022.

Li, Y., et al., A unified probabilistic framework of robust and efficient color consistency correction for multiple images. 2022. 190: p. 1-24.

Csurka, G. and M.J.a.p.a. Humenberger, From handcrafted to deep local invariant features. 2018. 2: p. 1.

Doi, K., et al., Detecting Object-Level Scene Changes in Images with Viewpoint Differences Using Graph Matching. 2022. 14(17): p. 4225.

Cao, Z., et al., A Multi-Object Tracking Algorithm With Center-Based Feature Extraction and Occlusion Handling. 2022.

Somers, V., C. De Vleeschouwer, and A. Alahi. Body Part-Based Representation Learning for Occluded Person Re-Identification, in Proceedings of the IEEE/CVF Winter Conference on Applications of Computer Vision. 2023.

Hwang, B., S. Lee, and H.J.E. Han, LNFCOS: Efficient Object Detection through Deep Learning Based on LNblock. 2022. 11(17): p. 2783.

Zhao, J., et al., Data-adaptive binary neural networks for efficient object detection and recognition. 2022. 153: p. 239-245.

Ma, J., Y. Ushiku, and M. Sagara. The effect of improving annotation quality on object detection datasets: A preliminary study, in Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. 2022.

Kuznetsova, A., et al., The open images dataset v4: Unified image classification, object detection, and visual relationship detection at scale. 2020. 128(7): p. 1956-1981.

Xiao, Y., et al., A review of object detection based on deep learning. 2020. 79: p. 23729-23791.

Rani, S., et al., Object detection and recognition using contour based edge detection and fast R-CNN. 2022. 81(29): p. 42183-42207.

Feroz, M.A., et al. Object detection and classification from a real-time video using SSD and YOLO models, in Computational Intelligence in Pattern Recognition: Proceedings of CIPR 2021.2022. Springer.

Diwan, T., et al., Object detection using YOLO: Challenges, architectural successors, datasets and applications. 2022: p. 1-33.