Sentry - HLU



In una architettura gerarchica “multi-layer”, in cui sono presenti funzionalità di basso livello necessario al controllo dei dispositivi real time fino al layer applicativi in cui  sono eseguiti algoritmi complessi, la High Level Unit (HLU) è l’unita di processamento a cui è delegata l’esecuzione delle funzionalità considerate applicative.

Ad esempio,  alla HLU può essere dedicata la funzione di individuare (detection) ed inseguire (tracking) diverse tipologie di “oggetti” presenti nelle immagini (classi di interesse nei frame video), tra cui persone e cani.

In una applicazione di security, gli oggetti individuati sono trattati diversamente: i primi trascurati, i secondi segnalati come intrusi.

Tipicamente la HLU comunica con una la Ground Control Station (GCS), una applicazione software volta a monitorare e supervisionare le attività del sistema.

 Gli algoritmi si basano su due approcci allo stato dell’arte, ovvero le reti neurali convolutive e tracking con “particle filters”.

 Le reti neurali convolutive (CNN) sono algoritmi di “machine learning” che negli ultimi anni hanno suscitato particolare interesse sia nel mondo scientifico che nel mondo industriale. La loro applicazione principale le vede impiegate nell’ambito della “Object Detection” e “Classification” su immagini. Il tracking basato su particle filter, invece, è un algoritmo per l’inseguimento di oggetti di interesse nelle immagini basato su un approccio probabilistico che garantisce buone prestazioni in termini di scalabilità e performance di inseguimento.

Gli algoritmi citati richiedono una capacità computazionale notevole per essere eseguiti. Solitamente, non è possibile eseguirli “on-line” poiché il processamento di una singola immagine richiede tempi nell’ordine di secondi. Tuttavia, la piattaforma embedded impiegata consente di accelerare la computazione degli algoritmi di machine learning fino a permetterne l’impiego “on-line”.

La piattaforma è costituta da chipset HW molto performante, tra cui 256 CUDA cores, Quad ARM® V8A architecture,
Encode (HEVC) and Decode (12-Bit), 8 GB di memoria LPDDR4, 32 GB eMMC, Camera Serial Interface fino a 6 Camere, CAN, USB, Ethernet, WiFi, Bluetooth.

La GPU composta da 256 CUDA cores, permette l’esecuzione in parallelo di un elevato numero di processi garantendo un notevole speedup durante l’elaborazione delle immagini. Insieme alla capacità computazionale del processore quad core ARM permette di suddividere l’onere computazionale sulle diverse unità di calcolo tenendo in considerazione le caratteristiche intrinseche di ogni processore.

 

La presenza di un decoder HW a bordo della piattaforma, garantisce la decodifica real-time dello stream h264 prodotto dalle camere senza aggravio della CPU ARM.

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