Detecção de Objetos com Saídas Antecipadas Baseadas em Complexidade
da Imagem
Visão Computacional, Redes Neurais Dinâmicas, Detecção de
Objetos.
Redes Neurais Dinâmicas são modelos de aprendizado profundo capazes de
ajustar sua complexidade computacional durante a inferência, adaptando o
uso de recursos de acordo com a dificuldade da entrada. Dentre essas
abordagens, a técnica early exit se destaca por permitir que o modelo
interrompa a inferência antecipadamente em amostras mais simples, reduzindo
o tempo de processamento e o consumo de recursos sem comprometer
significativamente a precisão. No entanto, sua aplicação em tarefas de
detecção de objetos ainda é pouco explorada, especialmente devido à
complexidade inerente ao reconhecimento simultâneo de múltiplos objetos e
diferentes níveis de confiança em uma mesma imagem.
Este trabalho propõe uma abordagem inovadora ao adaptar a arquitetura
Single Shot MultiBox Detector (SSD) com ramificações de saída antecipada,
permitindo que amostras simples sejam processadas de forma mais eficiente,
enquanto entradas mais complexas recebem uma análise mais aprofundada. Para
isso, introduz-se um modelo auxiliar de predição do nível de dificuldade,
fundamentado em uma metodologia de classificação de complexidade de
amostras, aplicada a uma base de dados de detecção de objetos. Os
experimentos foram conduzidos utilizando a base de dados KITTI, amplamente
reconhecida no contexto de percepção para veículos autônomos por conter
imagens de tráfego urbano, incluindo veículos, pedestres e ciclistas em
diversas condições de oclusão e iluminação.
Embora a Precisão Média (mAP) obtida pela abordagem proposta tenha
permanecido comparável ao modelo tradicional, os resultados experimentais
evidenciaram uma redução significativa no tempo de inferência e uma
utilização mais eficiente de recursos computacionais, incluindo uso de
memória, ciclos de processamento e consumo energético. Essa otimização
computacional é particularmente relevante em aplicações onde a capacidade
de tomar decisões em tempo real é essencial para a segurança e eficiência
do sistema, como veículos autônomos.