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研究生: 蔡佳韋
Cai, Jia-Wei
論文名稱: 以關係類神經網路與嵌入式平台為基礎實作人臉辨識之研究
Face Recognition Based on Relation Neural Networks and Embedded Systems
指導教授: 黃文吉
Hwang, Wen-Jyi
口試委員: 尤信程 林群富
口試日期: 2021/07/29
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 資訊工程學系
Department of Computer Science and Information Engineering
論文出版年: 2021
畢業學年度: 109
語文別: 中文
論文頁數: 58
中文關鍵詞: 人臉辨識嵌入式平台邊緣運算
英文關鍵詞: Relation Neural Network, Autoencoder, Android
研究方法: 實驗設計法主題分析比較研究觀察研究
DOI URL: http://doi.org/10.6345/NTNU202101301
論文種類: 學術論文
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  • 隨著科技的日新月異,使得人工智慧逐漸融入我們的生活,人工智慧的應用
    層面相當的廣泛,許多應用上都能看到它的影子,包括車牌辨識、股票預測分析、
    AOI 瑕疵檢測、推薦系統、聊天機器人等等,以及本論文的核心-人臉辨識都是
    常見的應用。
    傳統的 Convolutional Neural Network 對於分類問題具有相當好的辨識力,但
    是僅限於已知類別,對於未知類別是無法應對的,Convolutional Neural Network
    會將其納入已知類別分數最高的一類。為了解決分類限制的問題,我們以 Relation
    Neural Network 的架構來做為主要開發的演算法則,由於它可以透過度量學習來
    判斷影像與影像標的之間的相似度距離分數,透過設立門檻值來依據相似度分數
    的高低,判定是已知類別或是未知類別。
    在本論文中,每位已知者都共享相同的 Autoencoder 特徵擷取網路,並且有
    屬於自己的打分數網路,不會因為一個人的加入或退出而影響整個網路導致需要
    重新訓練,在管理層面相當有彈性。此外,為了增加系統的實用性,我們將類神
    經網路整合至 Android App 專案,使其可以運行在低成本且輕量化的嵌入式平台,
    在保持著與原有準確度及速度的情況之下,達到邊緣運算的成效。

    致謝 i 摘要 iii 目錄 iv 表目錄 vi 圖目錄 vii 第 1 章 緒論 1 1-1 研究背景與動機 1 1-2 研究困難 6 1-3 研究目的 7 1-4 研究貢獻 8 第 2 章 基礎理論 9 2-1 Convolutional Neural Network 10 2-2 Siamese Neural Network 11 2-3 Autoencoder 12 2-4 Relation Neural Network 14 第 3 章 研究方法 16 3-1 特徵擷取網路及資料蒐集與標記 17 3-2 關係類神經網路訓練 19 3-3 模型的加速探討 26 3-4 嵌入式平台的結合 28 3-5 人臉辨識系統辨識流程 31 第 4 章 實驗結果與效能分析 32 4-1 實驗環境介紹 32 4-2 嵌入式平台效能分析 34 4-3 評估指標的介紹 35 4-4 訓練資料、測試資料集介紹 37 4-5 損失函數及Sample Weight的選擇 39 4-6 訓練資料量多樣性效能比較 45 4-7 演算法效能比較 47 4-8 實際應用 54 第 5 章 結論 56 參考文獻 57

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