In order to comprehend the environments from different aspects, a large variety of computer vision methods are developed to detect objects, classify objects or even segment them semantically. Semantic segmentation is growing in significance due to its broad applications in fields such as robotics, environmental understanding for virtual or augmented reality, and autonomous driving. The development of convolutional neural networks, as a powerful tool, has contributed to solving classification or object detection tasks with the trend of larger and deeper models. It is hard to compare the models from the perspective of depth since they are of different structure. At the same time, semantic segmentation is computationally demanding for the reason that it requires classifying each pixel to certain classes. Running these complicated processes on resource-constrained embedded systems may cause performance degradation in terms of inference time and accuracy. Network pruning, a model compression technique, targeting to eliminate the redundant parameters in the models based on a certain evaluation rule, is one solution. Most traditional network pruning methods, structural or nonstructural, apply zero masks to cover the original parameters rather than literally eliminate the connections. A new pruning method, Torch-Pruning, has a general-purpose library for structural pruning. This method is based on the dependency between parameters and it can remove groups of less important parameters and reconstruct the new model. A cutting-edge research work towards solving several computer vision tasks, Yolov8 has proposed several pre-trained models from nano, small, medium to large and xlarge with similar structure but different parameters for different applications. This thesis applies Torch-Pruning to Yolov8 semantic segmentation models to compare the performance of pruning based on existing models with similar structures, thus it is meaningful to compare the depth of the model as a factor. Several configurations of the pruning have been explored. The results show that greater depth does not always lead to better performance. Besides, pruning can bring about more generalization ability for Gaussian noise at medium level, from 20% to 40% compared with the original models. / För att förstå miljöer från olika perspektiv har en mängd olika datorseendemetoder utvecklats för att upptäcka objekt, klassificera objekt eller till och med segmentera dem semantiskt. Semantisk segmentering växer i betydelse på grund av dess breda tillämpningar inom områden som robotik, miljöförståelse för virtuell eller förstärkt verklighet och autonom körning. Utvecklingen av konvolutionella neurala nätverk, som är ett kraftfullt verktyg, har bidragit till att lösa klassificerings- eller objektdetektionsuppgifter med en trend mot större och djupare modeller. Det är svårt att jämföra modeller från djupets perspektiv eftersom de har olika struktur. Samtidigt är semantisk segmentering beräkningsintensiv eftersom den kräver att varje pixel klassificeras till vissa klasser. Att köra dessa komplicerade processer på resursbegränsade inbäddade system kan orsaka prestandanedgång när det gäller inferenstid och noggrannhet. Nätverksbeskärning, en modellkomprimeringsteknik som syftar till att eliminera överflödiga parametrar i modellerna baserat på en viss utvärderingsregel, är en lösning. De flesta traditionella nätverksbeskärningsmetoder, både strukturella och icke-strukturella, tillämpar nollmasker för att täcka de ursprungliga parametrarna istället för att bokstavligen eliminera anslutningarna. En ny beskärningsmetod, Torch-Pruning, har en allmän användningsområde för strukturell beskärning. Denna metod är baserad på beroendet mellan parametrar och den kan ta bort grupper av mindre viktiga parametrar och återskapa den nya modellen. Ett banbrytande forskningsarbete för att lösa flera datorseenduppgifter, Yolov8, har föreslagit flera förtränade modeller från nano, liten, medium till stor och xstor med liknande struktur men olika parametrar för olika tillämpningar. Denna avhandling tillämpar Torch-Pruning på Yolov8 semantiska segmenteringsmodeller för att jämföra prestandan för beskärning baserad på befintliga modeller med liknande strukturer, vilket gör det meningsfullt att jämföra djupet som en faktor. Flera konfigurationer av beskärningen har utforskats. Resultaten visar att större djup inte alltid leder till bättre prestanda. Dessutom kan beskärning medföra en större generaliseringsförmåga för gaussiskt brus på medelnivå, från 20% till 40%, jämfört med de ursprungliga modellerna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-344750 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Wang, Xinchen |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2024:4 |
Page generated in 0.0025 seconds