High Throughput FPGA-Based Object Detection via Algorithm-Hardware Co-Design
Notice bibliographique
Résumé
Object detection and classification is a key task in many computer vision applications such as smart surveillance and autonomous vehicles. Recent advances in deep learning have significantly improved the quality of results achieved by these systems, making them more accurate and reliable in complex environments. Modern object detection systems make use of lightweight convolutional neural networks (CNNs) for feature extraction, coupled with single-shot multi-box detectors (SSDs) that generate bounding boxes around the identified objects along with their classification confidence scores. Subsequently, a non-maximum suppression (NMS) module removes any redundant detection boxes from the final output. Typical NMS algorithms must wait for all box predictions to be generated by the SSD-based feature extractor before processing them. This sequential dependency between box predictions and NMS results in a significant latency overhead and degrades the overall system throughput, even if a high-performance CNN accelerator is used for the SSD feature extraction component. In this paper, we present a novel pipelined NMS algorithm that eliminates this sequential dependency and associated NMS latency overhead. We then use our novel NMS algorithm to implement an end-to-end fully pipelined FPGA system for low-latency SSD-MobileNet-V1 object detection. Our system, implemented on an Intel Stratix 10 FPGA, runs at 400 MHz and achieves a throughput of 2,167 frames per second with an end-to-end batch-1 latency of 2.13 ms. Our system achieves 5.3× higher throughput and 5× lower latency compared to the best prior FPGA-based solution with comparable accuracy.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,010 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».