リアルタイム画像認識のToolbox

MATLABでディープラーニングを使ったリアルタイム画像認識でおすすめのToolboxは?

おすすめのToolboxは3つ

顔認識

MATLABを使って、リアルタイムに画像認識をしたい場合に、 おすすめのToolboxは、3つあります。

  • Deep Learning Toolbox
  • Image Processing Toolbox
  • Computer Vision Toolbox

リアルタイムに画像認識をするための方法は、 いくつかありますが、 やはり今主流なのはディープラーニングによる画像認識です。

顔認識から始まって、人の認識、車や果物などの物体認識は、 今やディープラーニングによる認識が精度高くできるようになっています。

このディープラーニングの機能を使えるのが Deep Learning Toolboxです。

このDeep Learning Toolboxがあれば、 学習と認識の両方の機能が使えます。

ディープラーニングでは、 認識したい物体の画像を数千から数万データ学習させる必要があります。

例えば、人の顔を認識したいのであれば、 多くの人の顔画像を学習させます。

その学習させた人の顔データに対して、 新しい画像を入力した時に、それが人の顔に近ければ、認識することができるわけです。

猫や犬の顔の画像を入力しても、人の顔とは判断されません。

話が少しずれましたが、、 画像認識の部分でDeep Learning Toolboxを使うということです。

Image Processing Toolboxの役目は?

Image Processing Toolboxは、 画像の加工機能が一通り揃っているオプションになります。

Image Processing Toolboxの主な使い道は、 ディープラーニングの学習画像データの加工に使います。

例えばよく行う処理としては、画像サイズの正規化を行います。 ディープラーニングでは、同じサイズの画像データを学習に使います。

その他にも、学習画像に使うデータのノイズ除去処理や、 輝度値の平均化といった、加工をImage Processing Toolboxで行うことが多いです。

ちなみにImage Processing Toolboxを使って、 リアルタイムで画像加工を行うことは、あまり多くありません。

このリアルタイム画像処理に特化しているのが、 Computer Vision Toolboxです。

Computer Vision Toolboxの役割は?

Computer Vision Toolboxは、 ディーブラーニングと相性が良く、 Deep Learning Toolboxと組み合わせて使う機能もあります。

リアルタイムに画像認識で使うのが 「物体検出と認識」の機能で、かなり高速処理できます。

結構色々なアルゴリズムが実装されていて、 用途によって使い分ける必要があります。

Computer Vision Toolboxで使える ディープラーニングのアルゴリズムは、 MathWorks社のWEBで確認できます。

深層学習を使用したオブジェクトの検出・MathWorks

すでにある学習データを使って、 車の検出をすることができたりします。

自分たちで追加学習させたり、 新しい学習データを作るときは、 Deep Learning Toolboxが必要になります。

まとめ

Deep Learning Toolboxを使って、 ディープラーニングの学習と認識をする。

そのディープラーニングの学習データを加工するため Image Processing Toolboxを使うと便利。

Computer Vision Toolboxには、 高速で物体認識をする機能がすでについているので、 それを使うと便利。

余談ですが・・・

ディープラーニングの学習を短時間行うためのToolboxとして、 Parallel Computing Toolboxというオプションがあります。

これは、複数のCPUまたは、GPUを使って、 並列処理をするためのToolboxです。

Parallel Computing Toolboxを使って、 並列でディープラーニングの学習を行うと格段に学習時間が減ります。

ただ、 私の個人的な意見ですが、 リアルタイムで処理する画像はそこまで容量が多いくない場合が多いので、 並列処理の学習をするほどでもないと感じています。

一度、プログラミングをしてみて、 学習時間が気になるようであれば、追加購入を…というので考えても遅くはないと思っています。

リアルタイムに画像認識におすすめのパソコン

リアルタイムで画像認識をするためには、 かなり高性能なパソコンが必要になります。

画像の描画速度や、CPUの処理速度を考えると、 どうしてもnVIDIAなどのグラフィックスが搭載されているパソコンが必要になってきます。

コストパフォーマンスの高いパソコンを探して紹介していますので、 もし良かったら参考にしてみてください。

MATLABでリアルタイム処理におすすめのパソコン

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