Обработка изображений *

В последнее время появилось много фантастических исследований по 2D-рендерингу. Пётр Кобаличек и Фабиан Айзерман работают над Blend2D: это один из самых быстрых и точных CPU-растеризаторов на рынке, с инновационной техникой JIT. Патрик Уолтон из Mozilla изучил не один, а три разных подхода в Pathfinder, кульминацией чего стал Pathfinder v3. Раф Левиен построил вычислительный конвейер по технологии, описанной в научной статье Гана с коллегами о векторных текстурах (2014). Похоже, некое дальнейшее развитие получают поля расстояний со знаком: здесь независимо работают Адам Симмонс и Сара Фрискен.

Кто-то может спросить: а почему вокруг 2D так много шума? Это ведь не может быть намного сложнее, чем 3D, верно? 3D — совершенно другое измерение! Тут у нас на носу трассировка лучей в режиме реального времени с точным освещением, а вы не можете осилить невзрачную 2D-графику со сплошными цветами?

Для тех, кто не очень хорошо разбирается в деталях современного GPU, это вправду очень удивительно! Но в 2D-графике множество уникальных ограничений, которые чрезвычайно её усложняют. К тому же она не поддаётся параллелизации. Давайте прогуляемся по исторической дорожке, которая нас сюда привела.

В течение трех (3-х) секунд в состав общего потока видеоконтента (разрешением Full HD 1920×1080) входило узнаваемое многими изображение размером 56х81 пикселя, появление которого смогло дать заработать путем сетевой огласки около 2,3 миллиарда долларов.

Оказывается, как просто в мире интернета (социальный сетей, сервисов обмена картинками и сообщениями) продать 4536 пикселей, причем стоимость 1 пикселя получилась 500 тысяч долларов США.

Чтобы дойти до сложных алгоритмов обработки, стоит проанализировать стандартные схемы, с чего я и предлагаю начать.

Для примеров обработки будет использоваться изображение с различным наборов цветов:



Для старта нам потребуется два модуля библиотеки:

from PIL import Image, ImageDraw 

Настроим инструменты для комфортной дальнейшей работы:

image = Image.open('test.jpg')  # Открываем изображение
draw = ImageDraw.Draw(image)  # Создаем инструмент для рисования
width = image.size[0]  # Определяем ширину
height = image.size[1]  # Определяем высоту
pix = image.load()  # Выгружаем значения пикселей

Приступим

Обрабатывать изображения будем в формате RGB. Также PIL поддерживает работу с форматами 1, L, P, RGB, RGBA, CMYK, YCbCr, LAB, HSV, I, F.

С появлением множества различных архитектур нейронных сетей, многие классические Computer Vision методы ушли в прошлое. Все реже люди используют SIFT и HOG для object detection, а MBH для action recognition, а если и используют, то скорее как handcrafted-признаки для соответствующих сеток. Сегодня мы рассмотрим одну из классических CV-задач, в которой первенство по-прежнему остается за классическими методами, а DL-архитектуры томно дышат им в затылок.

Привет, Хабр! Хм, у меня такое чувство, будто мы уже встречались… Ах, да. Вот же тот пост, где мы лампово обсудили, приемлемо ли мониторить окружение, ограничивать пользователя в количестве устройств для просмотра, предоставлять исполняемые файлы вместо оплаченных видео и по-другому всячески некультурно себя вести при организации «защиты» видеокурсов от пиратства.

И все бы ничего, да вот только нельзя критиковать, не предлагая взамен своего решения. «Ты можешь лучше, что ли?!», — раздавались возгласы из комментариев. «Лучше бы поддержал соотечественника, помог сделать их продукт лучше!», — вкратце пересказываю я некоторые общие мысли. Справедливо. Так вот, я и правда могу лучше. По крайней мере, мое предложение не будет требовать от конечного пользователя запуска кривого софта вместо ожидаемых видеофайлов.

Всем привет. Библиотека нейросети описана в моей прошлой статье. Здесь решил показать как можно использовать обученную сеть из TF (Tensorflow) в своем решении, и стоит ли.

Под катом сравнение с оригинальной реализацией TF, демо приложение для распознавания картинок, ну и… выводы. Кому интересно, прошу.

Привет, Хабр! В трудное время мы живем, не находите? Люди эгоистичны, не признают ценность чужих трудов, любят приходить сразу на все готовое. Интеллектуальная собственность для многих вообще выглядит не более чем бюрократической шуткой: «Как же это так, информация должна быть свободной, ведь это ИН-ФОР-МА-ЦИ-Я!!!11». Согласен, в идеале это так. Эти ваши анархии, мятежнические настроения и философии андерграундных хакеров/пиратов, стоящих на страже прав простого люда, мне не чужды. Но парадокс в том, что истинная справедливость – это еще и отплачивать всем за их труд и заслуги, поэтому в большинстве случаев пиратство – антагонистическое предприятие. Но вот политика предоставления услуг по защите интеллектуальной собственности, предлагаемая таким замечательным вендором, как ИнфоПротектор, вызвал у меня праведный гнев.

Под катом история о том, как я приобрел платный видеокурс, выпал в осадок после осознания того, что я не смогу сохранить видеоролики из оного для повторного просмотра в будущем, разозлился на тех, кто скропал этот квазизащитный софт (который, ко всему прочему, безжалостно лагает и жрет много ресурсов машины) и решил немного восстановить справедливость… Не нарушая закон, конечно же. Amen.

Наверняка все видели по телевизору и в интернете фотографии людей, специально размытые, чтобы скрыть их лица. Например, Билл Гейтс:



По большей части это работает, поскольку нет удобного способа обратить размытие обратно в достаточно детализированное фото, чтобы распознать лицо. Так что с лицами всё нормально. Однако многие прибегают к размытию конфиденциальных чисел и текста. Я покажу, почему это плохая идея.

Один товарищ — без каски, второй — без перчатки.

На производствах есть много не самых хороших камер, в квадраторы которых смотрят не самые внимательные бабушки. Точнее, они там просто с ума сходят от однообразности и не всегда видят инциденты. Потом медленно звонят, а если это был заход в опасную зону, то иногда звонить в цех смысла уже нет, можно сразу родственникам рабочего.

Прогресс дошёл до того, что робот может увидеть всё и дать люлей каждому, кто нарушает. Например, напомнив по SMS, лёгким разрядом тока на оповещатель, вибрацией, противным писком, вспышкой яркого света или просто сказать руководителю.

Конкретно:

• Очень легко распознавать людей без каски. Даже лысых. Увидели человека без каски — сразу алерт оператору или начальнику цеха.
• То же самое касается очков и перчаток на опасных производствах, страховки на поясе (правда, мы смотрим только на карабин пока), светоотражающих жилетов, респираторов, шапочек для волос и других СИЗ. Сейчас система обучена распознавать 20 типов СИЗов.
• Можно точно считать людей на объекте и учитывать, когда и сколько их было.
• Можно подавать тревогу при заходе человека в опасную зону, причём эта зона может настраиваться по факту запуска-остановки станков.

И так далее. Самый простой пример — цветовая дифференциация укладчиков кирпичей и заливщиков бетона по цвету каски. Для помощи роботу. В конце концов, жить в обществе с отсутствием цветовой дифференциации, значит не иметь цели.

Здравствуйте. Меня зовут Ибадов Илькин, я студент Уральского федерального университета.

В данной статье я хочу рассказать о своем опыте автоматизированного решения капчи компании «Google» — «reCAPTCHA». Хотелось бы заранее предупредить читателя о том, что на момент написания статьи прототип работает не так эффективно, как может показаться из заголовка, однако, результат демонстрирует, что реализуемый подход способен решать поставленную задачу.

Прогресс в области нейросетей вообще и распознавания образов в частности, привел к тому, что может показаться, будто создание нейросетевого приложения для работы с изображениями — это рутинная задача. В некотором смысле, так и есть — если вам пришла в голову идея, связанныя с распознаватием образов, не сомневайтесь, что кто-то уже что-то подобное написал. Все, что от вас требуется, это найти в Гугле соответствующий кусок кода и «скомпилировать» его у автора.

Однако, все еще есть многочисленные детали, делающие задачу не столько неразрешимой, сколько… нудной, я бы сказал. Отнимающей слишком много времени, особенно если вы — новичок, которому нужно руководство, step-by-step, проект, выполненный прямо на ваших глазах, и выполненный от начала и до конца. Без обычных в таких случаях «пропустим эту очевидную часть» отговорок.

В этой статье мы рассмотрим задачу создания определителя пород собак (Dog Breed Identifier): создадим и обучим нейросеть, а затем портируем ее на Java для Android и опубликуем на Google Play.

Если вы хотите посмотреть на готовый результат, вот он: NeuroDog App на Google Play.

Веб сайт с моей робототехникой (в процессе): robotics.snowcron.com.
Веб сайт с самой программой, включая руководство: NeuroDog User Guide.

А вот скриншот программы:

В прошлом месяце на NVIDIA GTC 2019 компания NVIDIA представила новое приложение, которое превращает нарисованные пользователем простые цветные шарики в великолепные фотореалистичные изображения.


Приложение построено на технологии генеративно-состязательных сетей (GAN), в основе которой лежит глубинное обучение. Сама NVIDIA называет его GauGAN — это каламбур-отсылка к художнику Полу Гогену. В основе функциональности GauGAN лежит новый алгоритм SPADE.

В этой статье я объясню, как работает этот инженерный шедевр. И чтобы привлечь как можно больше заинтересованных читателей, я постараюсь дать детализированное описание того, как работают свёрточные нейронные сети. Поскольку SPADE — это генеративно-состязательная сеть, я расскажу подробнее и о них. Но если вы уже знакомы с эти термином, вы можете сразу перейти к разделу «Image-to-image трансляция».

Генерация изображений

Давайте начнем разбираться: в большинстве современных приложений глубинного обучения используется нейронный дискриминантный тип (дискриминатор), а SPADE — это генеративная нейронная сеть (генератор).

Анимированные гистограммы, которые можно встроить прямо в публикацию на любом сайте, становятся все более популярными. Они отображают динамику изменений любых характеристик за определенное время и делают это наглядно. Давайте посмотрим, как их создать при помощи R и универсальных пакетов.

Наверное, в этом тексте для многих не будет новизны. Наверное, другие скажут что такого не бывает в реальной жизни. Но, уже не первое апреля, а всё написанное тут — чистая правда, которая случалась со мной или с людьми вокруг. Возможно что-то из сказанного заставит вас переосмыслить окружающие вас феномены.

Если подходить к этим историям формально, то можно сказать что все они порождены тем что люди не учитывают ошибку второго рода. У Юдковского, с коим знакома четверть Хабра — эта ошибка обычно зовётся «Подтверждающее искажение».



Что это такое? В двух словах — «человек ищет подтверждение своей модели, а не её опровержение». Единственный шанс объяснить лучше, это примеры-примеры-примеры и опыт. Лишь так можно развить чувство что «что-то тут не так».

Мне кажется, что этот короткий рассказ позволит вам посмотреть на ошибки второго рода с совсем другой стороны. Со стороны того, как они уже вошли в нашу жизнь, влияют на практически каждое решение. И помогают нам делать богов из окружающих технологий. В машинном обучении я наталкиваюсь на это каждый день.

Мы занимаемся закупкой трафика из Adwords (рекламная площадка от Google). Одна из регулярных задач в этой области – создание новых баннеров. Тесты показывают, что баннеры теряют эффективность с течением времени, так как пользователи привыкают к баннеру; меняются сезоны и тренды. Кроме того, у нас есть цель захватить разные ниши аудитории, а узко таргетированные баннеры работают лучше.

В связи с выходом в новые страны остро встал вопрос локализации баннеров. Для каждого баннера необходимо создавать версии на разных языках и с разными валютами. Можно просить это делать дизайнеров, но эта ручная работа добавит дополнительную нагрузку на и без того дефицитный ресурс.

Это выглядит как задача, которую несложно автоматизировать. Для этого достаточно сделать программу, которая будет накладывать на болванку баннера локализованную цену на "ценник" и call to action (фразу типа "купить сейчас") на кнопку. Если печать текста на картинке реализовать достаточно просто, то определение положения, куда нужно его поставить — не всегда тривиально. Перчинки добавляет то, что кнопка бывает разных цветов, и немного отличается по форме.

Этому и посвящена статья: как найти указанный объект на картинке? Будут разобраны популярные методы; приведены области применения, особенности, плюсы и минусы. Приведенные методы можно применять и для других целей: разработки программ для камер слежения, автоматизации тестирования UI, и подобных. Описанные трудности можно встретить и в других задачах, а использованные приёмы использовать и для других целей. Например, Canny Edge Detector часто используется для предобработки изображений, а количество ключевых точек (keypoints) можно использовать для оценки визуальной “сложности” изображения.

Надеюсь, что описанные решения пополнят ваш арсенал инструментов и трюков для решения проблем.

В процессе своей деятельности мы ежедневно сталкиваемся с проблемой определения приоритетов развития. Учитывая высокую динамику развития IT индустрии, постоянно возрастающую востребованность со стороны бизнеса и государства к новым технологиям, каждый раз, определяя вектор развития и инвестируя собственные силы и средства в научный потенциал нашей компании, мы следим за тем, чтобы все наши исследования и проекты носили фундаментальный и междисциплинарный характер.

«Галоп пикселя», часть I — базовые понятия, этапы взросления, прикладные упражнения (линк)
«Галоп пикселя», часть II — перспектива, цвет, анатомия и прикладные упражнения (линк)
«Галоп пикселя», часть III — Анимация (линк)
«Галоп пикселя», часть IV — Анимация света и тени (линк)
«Галоп пикселя», часть V — Анимация персонажей. Ходьба (линк)

Доброго времени суток, Хабр. Мы продолжаем цикл «Галоп Пикселя». Сейчас, находясь на старте 2019 года, можно с уверенностью говорить, что это не только цикл статей, но и многолетняя сага. Пространное повествование о пикселях, их жизни, способе их создания, приёмах и уловках в работе с ними. Мы не будем рассуждать о причинах первоначального «спринта», который затем превратился в многолетний марафон, ибо нет ничего более жизненного, чем сама жизнь. Кому нужны причины отсутствия или пауз, если можно просто вернуться к тому, что мы делали, в чём варились, и в чём, даст бог — будем наблюдаться и далее. В пикселях, конечно же!

Сегодняшняя публикация станет очередной, и возможно даже поворотной вехой в нашем повествовании. Наконец-то мы подошли к созданию полноценной анимации персонажей. Двумя предыдущими главами мы охватили анимацию света и тени, а также анимацию неподвижных персонажей (idle-animation) без ярко выраженных действий. Но сегодня наши персонажи пойдут, а в следующей части даже побегут, завоевав то, что уже давно их по праву рождения. Ещё один плодородный регион. И пройдут ещё одну точку, которая ознаменует окончание базового цикла. Наши пиксели наконец-то станут живыми.

В виду большого размера этой части мы разобьем её на два этапа. Пятую и шестую главы «галопа». Всё будет происходить как обычно, с той лишь разницей, что шестую главу вам не придётся ждать ещё год или два. Всё что ей нужно, немного выстояться. Ей стоять, нам копать — за лопаты.

Привет, Хабр!

Осенью прошлого года на Kaggle проходил конкурс по классификации нарисованных от руки картинок Quick Draw Doodle Recognition, в котором среди прочих поучаствовала команда R-щиков в составе Артема Клевцова, Филиппа Управителева и Андрея Огурцова. Подробно описывать соревнование не будем, это уже сделано в недавней публикации.

С фармом медалек в этот раз не сложилось, но было получено много ценного опыта, поэтому о ряде наиболее интересных и полезных на Кагле и в повседневной работе вещей хотелось бы рассказать сообществу. Среди рассмотренных тем: нелегкая жизнь без OpenCV, парсинг JSON-ов (на этих примерах рассматривается интеграция кода на С++ в скрипты или пакеты на R посредством Rcpp), параметризация скриптов и докеризация итогового решения. Весь код из сообщения в пригодном для запуска виде доступен в репозитории.

Содержание:

1. Эффективная загрузка данных из CSV в базу MonetDB
2. Подготовка батчей
3. Итераторы для выгрузки батчей из БД
4. Выбор архитектуры модели
5. Параметризация скриптов
6. Докеризация скриптов
7. Использование нескольких GPU в облаке Google Cloud
8. Вместо заключения

Аннотированная фотография из набора данных Diversity in Faces от IBM

Недавно компания IBM подверглась критике за то, что для обучения нейросетей без разрешения взяла общедоступные фотографии с фотохостинга Flickr и других сайтов, куда пользователи выкладывают свои снимки. Формально всё по закону — все фотографии опубликованы под лицензией Creative Commons — но люди чувствуют дискомфорт из-за того, что ИИ обучается на их лицах. Некоторые даже не знали, что их сфотографировали. Как известно, для съёмки человека в общественном месте не нужно спрашивать у него разрешения.

ProxylessNAS напрямую оптимизирует архитектуры нейронных сетей для конкретной задачи и оборудования, что позволяет значительно увеличить производительность по сравнению с предыдущими прокси-подходами. На наборе данных ImageNet нейросеть проектируется за 200 GPU-часов (в 200−378 раз быстрее аналогов), а автоматически спроектированная модель CNN для мобильных устройств достигает того же уровня точности, что и MobileNetV2 1.4, работая в 1,8 раза быстрее.

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали эффективный алгоритм для автоматического дизайна высокопроизводительных нейросетей для конкретного аппаратного обеспечения, пишет издание MIT News.

Алгоритмы для автоматического проектирования систем машинного обучения — новая область исследований в сфере ИИ. Такая техника называется «поиск нейронной архитектуры (neural architecture search, NAS) и считается трудной вычислительной задачей.