УДК 004.932.2:629.735
МОДЕЛЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СТЕКА БОРТОВОЙ ОБРАБОТКИ
ИЗОБРАЖЕНИЙ ОТ БПЛА
Р. В. Хруничев, к.т.н., доцент кафедры ЭВМ РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0009-0006-1442-0649, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Рассматривается задача формирования технического стека бортовой обработки изображений БПЛА при реализации систем автоматического обнаружения и распознавания объектов. Актуальность работы обусловлена необходимостью переноса вычислительно сложных алгоритмов компь- ютерного зрения и нейросетевого детектирования на борт БПЛА при строгих ограничениях по производительности вычислительных модулей, пропускной способности памяти, энергопотреблению и допустимой задержке обработки видеопотока. Цель работы – разработка математической модели технического стека бортовой обработки изображений, обеспечивающей требуемую частоту обработки кадров и качество распознавания объектов при ограниченных ресурсах вычислительной платформы. Построены модели вычислительных затрат по этапам предварительной обработки, свёрточного нейросетевого детектирования и постобработки результатов, разработана модель задержек памяти, получено оптимальное распределение вычислений между центральным процессором, графическим процессором и нейронным ускорителем. Получены оценки допустимых параметров вычислительной архитектуры, и показано, что распределение вычислений между графическим процессором и нейронным ускорителем позволяет обеспечить режим, близкий к реальному времени, при приемлемом энергопотреблении.
Ключевые слова: обработка изображений, БПЛА, бортовая вычислительная система, свёрточная нейронная сеть, технический стек, пропускная способность памяти, энергопотребление, оптимизация вычислений.