PICO在MPU中的應用

編排 | strongerHuang 參考來源| 瑞薩電子、GitHub

人臉識別這些年越來越盛行，人臉支付、小區(qū)門禁、紅外測溫等很多領域都會用到人臉識別。

今天給大家分享一個輕量級的開源人臉識別算法（PICO），以及在MPU中的應用。

關于PICO

PICO：Pixel Intensity Comparison-based Object detection，即基于像素強度比較的目標檢測（直白的說，就是人臉識別算法）。

開源地址：

https://github.com/nenadmarkus/pico

PICO框架是對標準Viola-Jones的修改，其基本思想是用像素強度比較掃描圖像，在其內(nèi)部節(jié)點上進行二值測試。這使得檢測器能夠在所有合理的位置和尺度上處理二進制分類器的圖像級聯(lián)。

一個圖像區(qū)域被分類為感興趣的對象，它成功地通過了級聯(lián)的所有成員。每個二元分類器都由決策樹區(qū)域的集合組成，速度非常快。

PICO特點：

處理速度快

不需要在檢測前對圖像進行預處理

不需要計算積分圖像、圖像金字塔、HOG金字塔或任何其他類似的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

所有樹內(nèi)部節(jié)點的二值測試都基于相同的特征類型(V-J框架中沒有這種情況)

PICO局限：

由于PICO比較簡單，不適用于變化很大的場景，特別是人流量較大、快速移動的場景。

PICO在MPU中的應用

這里結(jié)合瑞薩RZ/A2M系列MPU給大家講述人臉識別算法的應用，這里其中一個重要的內(nèi)容就是該系列處理器具有DRP（動態(tài)可配置處理器 ）技術。

之前給大家分享過一篇內(nèi)容《MPU動態(tài)可重配置是如何工作的？》大家可以先了解一下什么是DRP技術。

因為PICO是輕量級的人臉識別算法，所以，內(nèi)存不需要太大，像RZ/A2M系列處理器自帶的4MB片上RAM夠完全足夠了。

這里瑞薩官方提供了一個應用的案例。

示例通過MIPI接口連接CMOS傳感器，輸入一個1280x720分辨率的圖像，通過RZ/A2M的DRP對輸入圖像做Simple ISP處理，圖像縮放處理，然后運行一個輕量級且高效的口罩，人臉檢測模型。它能夠?qū)崿F(xiàn)在人臉檢測模式下30FPS的檢測速度，在區(qū)分是否戴口罩的模式下實現(xiàn)20FPS的檢測速度。

如下圖是它如何實現(xiàn)基本原理：

DRP硬件加速實現(xiàn)：

其中Simple ISP庫將CMOS傳感器的Bayer格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為灰階數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計一幀圖像中三個預設區(qū)域的平均亮度用于調(diào)整自動曝光參數(shù)。

如下視頻是針對快速切換的圖像進行人臉檢測的測試結(jié)果，可以看到RZ/A2M在經(jīng)過了DRP加速及和運行輕量級高效AI算法后，能夠?qū)崟r捕獲到圖像中的人臉。