Обработка изображений

Всем привет, я один из разработчиков сервиса SearchFace и готов поговорить о нём в комментариях.



Из-за шумихи с иском ВК на второй план отошло то важное, ради чего мы запустили сервис — чтобы протестировать возможности поиска. А раз уж теперь сервис доступен широкой публике, хочется продемонстрировать всем, на что способны наши алгоритмы распознавания.

Один из главных источников данных для сервиса Яндекс.Карты — спутниковые снимки. Чтобы с картой было удобно работать, на снимках многоугольниками размечаются объекты: леса, водоёмы, улицы, дома и т. п. Обычно разметкой занимаются специалисты-картографы. Мы решили помочь им и научить компьютер добавлять многоугольники домов без участия людей.

За операции с изображениями отвечает область ИТ, которая называется компьютерным зрением. Последние несколько лет большую часть задач из этой области очень удачно решают, применяя нейронные сети. О нашем опыте применения нейронных сетей в картографировании мы и расскажем сегодня читателям Хабра.

Во всех задачах обучения искусственного интеллекта присутствует одно пренеприятнейшее явление — ошибки в разметке обучающей последовательности. Ошибки эти неизбежны, так как вся разметка производится вручную, ибо если есть способ разметить реальные данные программно, то зачем нам ещё кого то учить их размечать и тратить время и деньги на создание абсолютно ненужной конструкции!

Задача найти и удалить фейковые маски в большой обучающей последовательности достаточно сложна, Можно просмотреть их все вручную, но и это не спасёт от повторных ошибок. Но если внимательно приглядеться к предложенным в предыдущих постах инструментам исследования нейронных сетей, то оказывается есть простой и эффективный способ обнаружить и извлечь все артефакты из обучающей последовательности.

И в этом посте есть конкретный пример, очевидно, что простой, на эллипсах и полигонах, для обычной U-net, опять такое лего в песочнице, но необычайно конкретный, полезный и эффективный. Мы покажем как простой метод выявляет и находит почти все артефакты, всю ложь обучающей последовательности.

Итак, начнём!

Я уже перестал вздрагивать и удивляться, когда звонит телефон и в трубке раздается жесткий уверенный голос: «Вас беспокоит капитан такой-то (майор такой-то), вы можете ответить на пару вопросов?» Почему бы не поговорить с родной полицией…

Вопросы всегда одни и те же. «У нас есть видео с подозреваемым, пожалуйста, помогите восстановить лицо»… «Помогите увеличить номер с видеорегистратора»… «Здесь не видно рук человека, пожалуйста, помогите увеличить»… И так далее в том же духе.

Чтобы было понятно о чем речь — вот реальный пример присланного сильно сжатого видео, где просят восстановить размытое лицо (размер которого эквивалентен примерно 8 пикселям):


И ладно бы только русские дяди Степы беспокоили, пишут и западные Пинкертоны.

Создание автономных машин — популярная нынче тема и много интересного тут происходит на любительском уровне.

Самым старым и известным курсом была онлайн-степень от Udacity.

Итак, в автономных машинах есть очень модный подход — Behavioral Cloning, суть которого заключается в том, что компьютер учится вести себя как человек (за рулем), опираясь только на записанные входные и выходные данные. Грубо говоря, есть база картинок с камеры и соотвествующий им угол поворота руля.

Вопрос устройства зрения заметная часть нейробиологии. Данному вопросу посвящены огромные объемы литературы и четыре нобелевские премии, но в сложившейся ситуации нельзя не заметить то, что изложенное в учебниках устройство зрения млекопитающих не справляется с поставленной задачей. Цель данного эссе показать свод причин, почему не стоит закрывать на это глаза. По сути, будет предъявлен портрет тайны зрения, начиная от разнообразия мелких деталей в самом начале потока зрительной информации у млекопитающих, угрозы от их игнорирования, и заканчивая ворохом проблем в понимании обработки мозгом в конце пути.

Устройство системы зрения

На взгляд любого учебника о зрении мы видим в три этапа. Первый этап: свет попадает на сетчатку и преобразуется в нервное возбуждение фоторецепторов – сенсорных нейронов сетчатки. Кроме того глаз нормализует контрастность и яркость, фокусирует изображение.

Встретив 2019 год и немного отдохнув от разработки новых фич для Smart IDReader, мы вспомнили, что давно ничего не писали об отечественных процессорах. Поэтому мы решили срочно исправиться и показать еще одну распознающую систему на Эльбрусе.

В качестве распознающей системы была рассмотрена система распознавания объектов живописи “в неконтролируемых условиях методом с обучением по одному примеру” [1]. Эта система строит описание изображения на основе особых точек и их дескрипторов, по которому выполняет поиск в индексированной базе картин. Мы проанализировали производительность данной системы и выделили наиболее времязатратную низкоуровневую часть алгоритма, который затем оптимизировали с помощью инструментов платформы Эльбрус.

После 18-го февраля начнется открытый и бесплатный курс "Deep Learning на пальцах".

Курс предназначен для того, чтобы разобраться с современным deep learning с нуля, и не требует знаний ни нейросетей, ни machine learning вообще. Лекции стримами на Youtube, задания на Питоне, обсуждения и помощь в лучших русскоязычных DS-сообществах — ODS.ai и ClosedCircles.

После него вы не станете экспертом, но поймете про что все это, сможете применять DL на практике и будете способны разбираться дальше сами. Ну, в лучшем случае.

Одновременно и в том же объеме курс будет читаться для магистрантов Новосибирского Государственного Университета, а также студентов CS центра Новосибирска.

Выглядеть объяснение на пальцах будет примерно так:

Главная ссылка — dlcourse.ai. Подробности ниже.

В этой статье я хочу рассказать о том, как мы создали систему поиска похожей одежды (точнее одежды, обуви и сумок) по фотографии. То есть, выражаясь бизнес-терминами, рекомендательный сервис на основе нейронных сетей.

Как и большинство современных IT-решений, можно сравнить разработку нашей системы со сборкой конструктора Lego, когда мы берем много маленьких деталек, инструкцию и создаем из этого готовую модель. Вот такую инструкцию: какие детали взять и как их применить для того, чтобы ваша GPU смогла подбирать похожие товары по фотографии, — вы и найдете в этой статье.

Из каких деталей построена наша система:

• детектор и классификатор одежды, обуви и сумок на изображениях;
• краулер, индексатор или модуль работы с электронными каталогами магазинов;
• модуль поиска похожих изображений;
• JSON-API для удобного взаимодействия с любым устройством и сервисом;
• веб-интерфейс или мобильное приложение для просмотра результатов.

В конце статьи будут описаны все “грабли”, на которые мы наступили во время разработки и рекомендации, как их нейтрализовать.

Постановка задачи и создание рубрикатора

Задача и основной use-case системы звучит довольно просто и понятно:

• пользователь подает на вход (например, посредством мобильного приложения) фотографию, на которой присутствуют предметы одежды и/или сумки и/или обувь;
• система определяет (детектирует) все эти предметы;
• находит к каждому из них максимально похожие (релевантные) товары в реальных интернет-магазинах;
• выдает пользователю товары с возможностью перейти на конкретную страницу товара для покупки.

Говоря проще, цель нашей системы — ответить на знаменитый вопрос: “А у вас нет такого же, только с перламутровыми пуговицами?”

_{Lenna любит хорошо выглядеть — фотомодель в конце концов. Ходят легенды, что добавление её в заголовок статьи, связанной с обработкой визуальных данных даёт +5 к шансу на плюсы.}

Продолжаю раскрывать особенности работы видео сервисов. Сегодня заметки про параметры кодирования и их выбор.

Первая часть

Большинство кодеков предлагают достаточно сбалансированные значения по умолчанию, позволяя получить нормальный результат без долгого подбора параметров. Однако, когда речь идёт о большом архиве видеоматериала, об ограничениях на битрейт, соображениях совместимости с оборудованием клиента и разумном желании сохранить качество оригинала, всё становится интереснее.

К сожалению, волшебной кнопки «скодировать совсем хорошо» не предусмотрено. Как и аналога caniuse для параметров кодирования. Придётся разбираться в особенностях работы кодеков.