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面向嵌入式设备的低功耗目标检测算法研究
目录
内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1.1嵌入式系统应用普及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.1.2低功耗设计在嵌入式领域的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8
1.1.3实时目标感知对移动嵌入式设备的挑战．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
1.2.1目标检测技术发展脉络．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
1.2.2检测算法在资源受限设备上的优化研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
1.2.3低功耗目标检测算法相关进展综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
1.3主要研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
1.4论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
相关理论与技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.1目标检测基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
2.1.1图像特征提取方法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
2.1.2常见目标检测模型架构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.2深度学习算法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
2.2.1卷积神经网络核心思想．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
2.2.2常用目标检测框架比较．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
2.3低功耗设计相关技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
2.3.1硬件层面功耗分析与优化手段．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48
2.3.2软件层面算法复杂度与功耗关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
2.4嵌入式系统特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53
2.4.1处理器架构与性能限制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
2.4.2内存资源与存储容量约束．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
基于模型优化的低功耗目标检测算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
3.1检测模型轻量化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
3.1.1网络结构剪枝技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
3.1.2卷积核尺寸与数量调整．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
3.1.3模型量化方法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68
3.2特征提取与融合机制优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
3.2.1基于深度可分离卷积的轻量级特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
3.2.2多层次特征融合策略改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
3.3推理过程功耗降低方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
3.3.1算法层面计算复杂度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
3.3.2基于算子替换的推理加速方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
面向嵌入式硬件的低功耗目标检测算法实现与评估．．．．．．．．．．．88
4.1目标检测算法的嵌入式平台移植．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．90
4.1.1算法代码优化与适配．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92
4.1.2针对特定嵌入式芯片的优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93
4.2嵌入式平台性能评估指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
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