Микроконтроллеры давно перестали быть простыми устройствами для управления датчиками и исполнительными механизмами. Сегодня, благодаря библиотекам вроде TensorFlow Lite, даже компактный ESP32 способен выполнять инференс нейросетей в реальном времени. В этой статье я расскажу о серии экспериментов по классификации движений человека с помощью радарного датчика LD2410 и различных базовых архитектур машинного обучения, таких как полносвязная, свёрточная, рекуррентная нейронные сети и трансформер (механизм внимания).

Каждый из подходов я реализовал и проверил на практике. В итоге получилась серия видеоуроков и репозиториев с кодом, но здесь я соберу все в одну статью, чтобы показать эволюцию решений и сравнить их эффективность.

ESP32 давно зарекомендовал себя как универсальный микроконтроллер для IoT: он умеет работать с Wi-Fi и Bluetooth, управлять сенсорами и исполнительными устройствами. Но за последние годы стало ясно, что даже на таких простых устройствах можно запускать алгоритмы машинного обучения.

В этой статье рассмотрим, как на ESP32 можно реализовать три базовых алгоритма классификации — дерево решений, метод К-ближайших соседей (KNN) и полносвязную нейросеть на TensorFlow Lite.

Для эксперимента использовался датчик цвета GY-31 (TCS230). Он преобразует отражённый от поверхности на которую направлен свет в три значения — красный, зелёный и синий (R, G, B). Задача: по этим трём числам определить, какой цвет «видит» сенсор: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, синий, фиолетовый, белый или чёрный.

Модуль ESP32-CAM - это доступное и компактное решение, которое сочетает в себе микроконтроллер ESP32 и камеру OV2640. Благодаря своей низкой цене и широким возможностям он стал популярным выбором среди разработчиков проектов в области IoT, компьютерного зрения и робототехники.

В данной статье я собрал серию из 15 практических уроков, каждый из которых сопровождается видео и исходным кодом. Вместе мы пройдём путь от базового примера захвата изображения до реализации алгоритмов компьютерного зрения и даже интеграции TensorFlow Lite для классификации объектов прямо на ESP32-CAM.

Материалы организованы по нарастающей сложности: начиная с простого веб-интерфейса и работы с памятью устройства, и заканчивая фильтрацией изображений, преобразованием Хафа и нейронными сетями. Для каждого урока вы найдёте:

В данной статье речь пойдёт о том, как используя разные архитектуры нейронных сетей классифицировать данные полученные со сверхширокополосного радара " XETHRU by NOVELDA X4M02 290056-010 ". Моя работа основана на публикации " UWB-gestures, a public dataset of dynamic hand gestures acquired using impulse radar sensors " в которой подробно рассмотрена задача классификации человеческих жестов заснятых на сверхширокополосный радар при помощи свёрточной нейронной сети. Авторы оригинальной статьи выложили весь датасет собранный ими в открытый доступ, благодаря чему у меня появилась возможность воспроизвести их результат, а так же превзойти его применив архитектуры рекуррентных нейронных сетей и трансформеров.

Оригинальная статья:
https://www.researchgate.net/publication/350811193_UWB-gestures_a_public_dataset_of_dynamic_hand_gestures_acquired_using_impulse_radar_sensors https://www.nature.com/articles/s41597-021-00876-0
Данные:
https://figshare.com/articles/dataset/A_Public_Dataset_of_Dynamic_Hand-gestures_Acquired_using_Impulse-radar_sensors_/12652592
Мой GitHub с кодом:
https://github.com/DenissStepanjuk/UWB-Gestures-classification-with-Neural-Networks

Ас-саляму алейкум, братья!

Думаю многие в своей жизни хотели разобраться с тем как при помощи программного кода обрабатывать изображения и видео. Применений у этого навыка бессчётное количество, у кого на что фантазии хватит. Можно начать с автоматической коррекции огромного числа фотографий, а закончить deep fake видео с участием " Олега Тинькова ".

Какой же инструмент для этого применить, да если ещё учесть что вы закоренелый джавист? Думаю лучшим инструментом в этом случае будет библиотека OpenCV. Исходя из всего вышеперечисленного представляю вам серию видеороликов в которых Я подробно расскажу вам о том как установить библиотеку OpenCV, её функционале и работе с изображением и видео на языке Java.