Модифицированный алгоритм Geometry Buffer Anti-Aliasing

Работаем с фото и видео
На той неделе darkk описал свой подход к проблеме распознавания состояния моста(сведён/разведён).
Алгоритм, описанный в статье, использовал методы компьютерного зрения для извлечения признаков из картинок и скармливал их логистической регрессии для получения оценки вероятности того, что мост сведён.
В комментариях я попросил выложить картинки, чтобы можно было и самому поиграться. darkk на просьбу откликнулся, за что ему большое спасибо.
В последние несколько лет сильную популярность обрели нейронные сети, как алгоритм, который умудряется в автоматическом режиме извлекать признаки из данных и обрабатывать их, причём делается это настолько просто с точки зрения того, кто пишет код и достигается такая высокая точность, что во многих задачах (~5% от всех задач в машинном обучении) они рвут конкурентов на британский флаг с таким отрывом, что другие алгоритмы уже даже и не рассматриваются. Одно из этих успешных для нейронных сетей направлений — работа с изображениями. После убедительной победы свёрточных нейронных сетей на соревновании ImageNet в 2012 году публика в академических и не очень кругах возбудилась настолько, что научные результаты, а также програмные продукты в этом направлении появляются чуть ли не каждый день. И, как результат, использовать нейронные сети во многих случаях стало очень просто и они превратились из "модно и молодёжно" в обыкновенный инструмент, которым пользуются специалисты по машинному обучению, да и просто все желающие.
История началась, когда я переехал жить на остров Декабристов в Санкт-Петербурге. Ночью, когда мосты развели, этот остров вместе с Васильевским полностью изолирован от большой земли. Мосты при этом нередко сводят досрочно, иногда на час раньше опубликованного расписания, но оперативной информации об этом нигде нет.
После второго "опоздания" на мосты, я задумался об источниках информации о досрочной сводке мостов. Одним из пришедших в голову вариантов была информация с публичных веб-камер. Вооружившись этими данными и остаточными знаниями со специализации по ML от МФТИ и Яндекса, я решил попробовать решить задачу "в лоб".
Издавна графические ускорители (ГПУ) были созданы для обработки изображения и видео. В какой то момент ГПУ стали использоваться для вычислений общего назначения. Но развитие центральных процессоров тоже не стояло на месте: компания Intel ведет активные разработки в сторону развития векторных расширений (AVX256, AVX512, AVX1024). В итоге, появляются разные процессоры — Core, Xeon, Xeon Phi. Обработку изображений можно отнести к такому классу алгоритмов, которые легко векторизуются.
Но как показывает практика, несмотря на довольно высокий уровень компиляторов и технологичность центральных процессоров и сопроцессоров Xeon Phi, сделать обработку изображения с использованием векторных инструкций не так просто, так как современные компиляторы плохо справляются с автоматической векторизацией, а использовать векторные intrinsic функции достаточно трудоемко. Также возникает вопрос о совмещении векторизованного вручную кода и скалярных участков.
В этой статье мы продолжим рассказывать о похождениях нашей программы распознавания паспорта: теперь паспорт отправится на Эльбрус!
Итак, что же мы знаем про архитектуру Эльбрус?
Эльбрус — высокопроизводительная и энергоэффективная архитектура процессоров, отличающаяся высокой безопасностью и надежностью. Современные процессоры архитектуры Эльбрус могут применяться в качестве серверов, настольных компьютеров и даже встраиваемых вычислителей. Они способны удовлетворить повышенным требованиям по информационной безопасности, рабочему диапазону температур и длительности жизненного цикла продукции. Процессоры архитектуры Эльбрус, как говорят нам публикации МЦСТ [1, 2], предназначены для решения задач обработки сигналов, математического моделирования, научных расчетов, а также других задач с повышенными требованиями к вычислительной мощности.
Мы в Smart Engines попробовали убедиться, правда ли производительности Эльбруса достаточно, чтобы реализовать распознавание паспорта без значительных потерь в скорости работы.