vmaitComputational Mathematics and Information TechnologiesComputational Mathematics and Information Technologies2587-8999Донской государственный технический университетvmait-85Research ArticleСтатьиЭффективная детекция лиц на многоядерном процессоре EpiphanyEfficient Face Detection on Epiphany Multicore Processorhttps://orcid.org/0000-0003-1404-5069СухиновАнтон АлександровичSukhinovAnton A.

Сухинов Антон Александрович, кандидат физико-математических наук, программист UAB “Pixelmator Team” (Литва, Вильнюс, J. Kubiliaus g. 6-1, LT-08234)

Sukhinov Anton A., Candidate of Sciences in Physics and Mathematics, Developer UAB “Pixelmator Team” (Lithuania, Vilnius, J. Kubiliaus g. 6-1, LT-08234)

soukhinov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4968-3979ОстробродГеоргий БорисовичOstrobrodGeorgiy B.

Остроброд Георгий Борисович, ведущий программист ООО «СиВижинЛаб» (РФ, 347900, Ростовская область, г. Таганрог, Северная пл., 3)

Ostrobrod Georgiy B., Senior Developer, CVisionLab LLC (Russia, Taganrog, Severnaya Ploshchad 3, office 5, 347900)

UAB “Pixelmator Team” (Литва, Вильнюс, J. Kubiliaus g. 6-1, LT-08234)ЛитваUAB “Pixelmator Team” (Lithuania, Vilnius, J. Kubiliaus g. 6-1, LT-08234)LithuaniaООО «СиВижинЛаб» (РФ, 347900, Ростовская область, г. Таганрог, Северная пл., 3)РоссияCVisionLab LLC (Russia, Taganrog, Severnaya Ploshchad 3, office 5, 347900)Russian Federation2017290320231185Copyright © Сухинов А.А., Остроброд Г.Б., 20232023Сухинов А.А., Остроброд Г.Б.Sukhinov A.A., Ostrobrod G.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.cmit-journal.ru/jour/article/view/85

В статье рассматривается возможность использования энергоэффективного микропроцессора Epiphany для решения актуальной прикладной задачи — детекции лиц на изображении. Этот микропроцессор представляет собой многоядерную вычислительную систему с распределенной памятью, выполненную на одном кристалле. Из-за малой площади кристалла микропроцессор обладает существенными аппаратными ограничениями (в частности, он имеет всего 32 килобайта памяти на ядро), которые ограничивают выбор алгоритма и затрудняют его программную реализацию. Для детекции лиц адаптирован известный алгоритм, основанный на каскадном классификаторе, использующем LBP-признаки (Local Binary Patterns). По-казано, что микропроцессор Epiphany, имеющий 16 ядер, может на этой задаче в 2,5 раза обогнать одноядерный процессор персонального компьютера той же тактовой частоты, при этом потребляя лишь 0,5 ватта электрической мощности.

The article studies the possibility of usage of energy-efficient Epiphany microprocessor for solving actual applied problem of face detection at still image. The microprocessor is a multicore system with distributed memory, implemented in a single chip. Due to small die area, the micropro-cessor has significant hardware limitations (in particular it has only 32 kilobytes of memory per core) which limit the range of usable algorithms and complicate their software implementation. Common face-detection algorithm based on local binary patterns (LBP) and cascading classifier was adapted for parallel implementation. It is shown that Epiphany microprocessor having 16 cores can outperform single-core CPU of personal computer having the same clock rate by a factor of 2.5, while consuming only 0.5 watts of electric power.

детекция лицлокальные бинарные шаблоныпараллельная обра-ботка данныхспециализированные микропроцессорыраспределенная памятьface detectionlocal binary patternsparallel data processingspecialized processorsdistributed memoryРабота выполнена в рамках инициативной НИРThe research is done within the frame independent R&D.ReferencesPapamarcos, M.S., Patel, J.H. A low-overhead coherence solution for multiprocessors with private cache memories. Proceedings of the 11th annual international symposium on Com-puter architecture ISCA’84, 1984, pp. 348-354.Papamarcos, M.S., Patel, J.H. A low-overhead coherence solution for multiprocessors with private cache memories. Proceedings of the 11th annual international symposium on Com-puter architecture ISCA’84, 1984, pp. 348-354.Archibald, J., Baer, J. Cache Coherence Protocols: Evaluation Using a Multiprocessor Simulation Model. ACM Trans. on Computer Systems, 1986, vol. 4, no. 4, pp. 273-298.Archibald, J., Baer, J. Cache Coherence Protocols: Evaluation Using a Multiprocessor Simulation Model. ACM Trans. on Computer Systems, 1986, vol. 4, no. 4, pp. 273-298.Baumann, A., Barham, P., Dagand, P.-E., Harris, T., Isaacs, R., Peter, S., Roscoe, T., Sch pbach, A., Singhania, A. The Multikernel: A New OS Architecture for Scalable Multicore Sys-tems. Proceedings of the 22nd ACM Symposium on OS Principles (Big Sky, MT, USA), 2009, pp. 29-44.Baumann, A., Barham, P., Dagand, P.-E., Harris, T., Isaacs, R., Peter, S., Roscoe, T., Sch pbach, A., Singhania, A. The Multikernel: A New OS Architecture for Scalable Multicore Sys-tems. Proceedings of the 22nd ACM Symposium on OS Principles (Big Sky, MT, USA), 2009, pp. 29-44.Face Detection using the Epiphany Multicore Processor. Available at: http://www.adapteva. com/white-papers/face-detection-using-the-epiphany-multicore-processor/Face Detection using the Epiphany Multicore Processor. Available at: http://www.adapteva. com/white-papers/face-detection-using-the-epiphany-multicore-processor/Parallela – Supercomputing for Everyone. Available at: http://www.parallella.org/Parallela – Supercomputing for Everyone. Available at: http://www.parallella.org/OpenCV. Available at: http://opencv.org/OpenCV. Available at: http://opencv.org/Abu-Mostafa, Y.S., Magdon-Ismail, M., Lin, H.-T. Learning from Data. AMLBook, 2012, 213 p.Abu-Mostafa, Y.S., Magdon-Ismail, M., Lin, H.-T. Learning from Data. AMLBook, 2012, 213 p.Ojala, T., Pietik inen, M., Harwood D. Performance Evaluation of Texture Measures with Classification Based on Kullback Discrimination of Distributions. Proceedings of the 12th IAPR International Conference on Pattern Recognition (ICPR 1994), 1994, vol. 1, pp. 582-585.Ojala, T., Pietik inen, M., Harwood D. Performance Evaluation of Texture Measures with Classification Based on Kullback Discrimination of Distributions. Proceedings of the 12th IAPR International Conference on Pattern Recognition (ICPR 1994), 1994, vol. 1, pp. 582-585.Viola, P., Jones, M. Rapid Object Detection Using a Boosted Cascade of Simple Features. Computer Vision and Pattern Recognition, 2001, vol. 1, pp. 511-518.Viola, P., Jones, M. Rapid Object Detection Using a Boosted Cascade of Simple Features. Computer Vision and Pattern Recognition, 2001, vol. 1, pp. 511-518.Mitchell, D.P., Netravali, A.N. Reconstruction Filters in Computer-Graphics. ACM SIGGRAPH International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, 1988, vol. 22, no. 4, pp. 221-228.Mitchell, D.P., Netravali, A.N. Reconstruction Filters in Computer-Graphics. ACM SIGGRAPH International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, 1988, vol. 22, no. 4, pp. 221-228.Crow, F.C. Summed-Area Tables for Texture Mapping. Proceedings of the 11th an-nual conference on Computer graphics and interactive techniques, 1984, pp. 207-212.Crow, F.C. Summed-Area Tables for Texture Mapping. Proceedings of the 11th an-nual conference on Computer graphics and interactive techniques, 1984, pp. 207-212.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.