Pokročilé rozpoznávání objektů pro budoucí roboty

Rozpoznávání obrázků je už poměrně snadnou záležitostí, roboti pohybující se v prostoru ale budou muset umět rozpoznávat trojrozměrné objekty v reálném čase.

Náš mozek má mnoho unikátních vlastností, jednou z nich je rozpoznávání objektů v reálném čase. A to platí nejen u dvourozměrných objektů třeba na obrázku nebo fotografiích, ale také trojrozměrných věcí v běžné nebo virtuální realitě.

Zatímco v případě rozpoznávání dvourozměrných obrázků už jsou počítačové systémy vybavené strojovým učením a umělou inteligencí velmi pokročilé a v některých specializovaných případech to dokonce zvládnou lépe než člověk, u trojrozměrných objektů je to o něco složitější a komplikovanější.

SLAM počítá s pozicí i časem

Technika SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) řeší problém analýzy neznámého prostoru a zároveň pohyb třeba robota či auta v takové nasnímané mapě. Vědci z MIT použili principy této techniky pro rozpoznávání objektů v obraze.

Klepněte pro větší obrázek
Analýza objektů dle prostoru a v průběhu času

Systém funguje odlišně než běžné metody pro rozpoznávání trojrozměrných objektů v prostoru. Oproti stávajícím řešením, které analyzují každý snímek obrazu samostatně a rozpoznávají tak konkrétní objekty v daném obrazu, nový způsob využívá času i pozice.

Díky tomu systém netrpí velkým počtem chybových rozpoznání. Objekty se tak neanalyzují pouze z pohledu jednoho aktuálního snímku, ale porovnávají se i s předchozími, čímž lze předejít velkému množství chyb. Technologie okáže pracovat jak s pozicí, tak i časovou osou, zkrátka podobně jako to dělá třeba i mozek.

Klepněte pro větší obrázek
Porovnání s klasickým přístupem, který v určitých pohledech nerozpozná objekty vůbec nebo chybně

Pokud se tak kamera pohybuje okolo objektů, dokáže je správně rozpoznat ze všech úhlů, i když některé úhly pohledu na objekty ještě systém nikdy neviděl a nemá je s čím porovnat. Tím trpí právě jednodušší systémy, které se soustředí pouze na rozpoznání jednoho samostatného snímku. Důležitost takového přístupu je jasná, když si uvědomíme, že prakticky ani není možné postavit efektivní platformu, kde by byly uložené zcela všechny objekty ze všech možných úhlů.

Klepněte pro větší obrázek
Rozpoznávání objektů

S pokročilým přístup k analýze, která počítá s časem i pozicí, lze poměrně dobře řešit i problémy spojené třeba s překrývajícími objekty, které se v některém pohledu mohou splývat. Pokud mají stejnou barvu, může je algoritmus vyhodnotit mylně jako jeden předmět. Jakmile ale analýza zahrnuje jejich vlastnosti z jiného časového segmentu a stejné pozice, bude stále počítat s tím, že jde o dva samostatné objekty.

Stačí jediná běžná kamera

Představené řešení postavené na SLAMu navíc dokáže pracovat pouze s jedinou i běžnou kamerou, která je třeba v tabletu nebo mobilním telefonu. Existují samozřejmě technologie, které využívají dvou kamer, používají infračervené vysílače pro měření hloubky obrazu a podobně, ale znamená to i mnohem vyšší cenu a velikost. Navíc tyto systémy sice fungují dobře například v místnostech, ale venku už ztrácí význam, protože už není možné dobře využít jejich předností.

Klepněte pro větší obrázek

Jednodušší konstrukce dokáže nabídnout podobnou kvalitu rozpoznání objektů, jako složitější a dražší systémy s několika kamerami. Je ale samozřejmě nutné počítat s tím, že je důležitý i dostatečný výpočetní výkon, který umožňuje zpracování obrazu a rozpoznání objektů v reálném čase.

Pro užitečné roboty

Aby mohli roboti zvládat pokročilé různorodé věci, musí mít nejen dostatek senzorů a univerzální konstrukci, ale musí umět i důležitý základ v podobě rozpoznávání objektů v prostoru.

Principy SLAMu pomáhají analýze objektů, která ale zároveň zlepšuje i mapování prostředí. Případný robot totiž musí například rozpoznat, pokud už dříve byl ve stejné místnosti, aby dané místo nepovažoval za nové, ale rozšířil informace o stávají uložené místnosti. Nám lidem se to může zdát jako samozřejmost, ale zahrnuje to spoustu problémů, které musíme vyřešit, než se budou univerzální roboti pohybovat mezi námi.

Diskuze (6) Další článek: Radeon R9 370X vyfocen a předběžně otestován

Témata článku: Technologie, Roboti, Stejný princip, Robot, Trojrozměrný objekt, Objekt, Trojrozměrný snímek, Rozpoznávání, Běžná kamera, Budoucí robot, Slam, Unikátní vlastnost


Určitě si přečtěte

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

Byli tam! Důkazy o přistání na Měsíci, Lunochody i čínská sonda jsou vidět z vesmíru

** Sonda LRO pořídila z oběžné dráhy Měsíce zajímavé snímky ** Jsou na nich vidět artefakty všech misí programu Apolla, které přistály na povrchu Měsíce ** Jde například o části lunárních modulů, rovery a dokonce i vlajky

Petr Kubala | 59

Sex a rozmnožování při mezihvězdné cestě: Kolik lidí je potřeba pro let k Proximě Centauri?

Sex a rozmnožování při mezihvězdné cestě: Kolik lidí je potřeba pro let k Proximě Centauri?

** Vědci spočítali, jak velká by musela být posádka pro vícegenerační let k nejbližší hvězdné soustavě ** Proxima Centauri se nachází 4,3 světelných let od nás ** Za současných technologií bychom k ní letěli 6300 let

Petr Kubala | 53

Apple dal do MacBooku procesor Core i9 a 4TB SSD. Ani se neptejte, co za to chce...

Apple dal do MacBooku procesor Core i9 a 4TB SSD. Ani se neptejte, co za to chce...

** Apple aktualizoval notebooky MacBook Pro, dostaly nový hardware ** Těšit se můžete na nové procesory a větší paměť ** Cena nejvybavenějšího modelu překročí 200 tisíc korun

Martin Miksa | 99

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

Apple: naše mapy budou nejlepší na světě. Tajně jsme na nich pracovali několik let

** Apple odhalil své plány na zcela nové mapy ** Několik let pracuje na nových mapách, které by měly předběhnout konkurenci ** Objeví se s příchodem iOS 12 pro vybrané státy

Karel Javůrek | 50

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 44

Budoucnost elektroniky: čeští vědci stojí za revolučním čipem, který nemá ve světě obdoby

Budoucnost elektroniky: čeští vědci stojí za revolučním čipem, který nemá ve světě obdoby

** Čeští vědci pod vedením Tomáše Jungwirtha vyvíjí nový typ revolučního paměťového čipu ** Zatímco v současnosti elektronika pracuje s elektrony, v budoucnu to budou spiny elektronů ** Čipy budou moci být klidně i 1 000x rychlejší a úspornější

Karel Javůrek | 32


Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test 18 bezdrátových sluchátek

Vše o přechodu na DVB-T2

Procesory AMD opět porážejí Intel

7 NVMe M.2 SSD v přímém souboji