Emberi hatékonyságú lehet a gépek látása
Az embernek nem okoz különösebb nehézségeket egy tárgy felismerése, az sem feltétlenül zavarja meg az érzékelést, ha a látott tárgyat meghajlítják vagy elforgatják. Egy gépnek azonban - mivel továbbra is inkább csak számolni tud - ez nem megy ilyen könnyen, legalábbis egyelőre.
A tárgyak vagy emberek térbeli felismerése nyilván nem újdonság, azonban a most használt megoldások tudása csak egy bizonyos szintig elegendő: ezek a rendszerek a felismeréshez szükséges szegmentációhoz előzetes adatokat igényelnek, és nem, vagy csak nehezen képesek arra, hogy az egyébként felismert objektum deformált változatát beazonosítsák.
Az ember bármilyen három dimenziós formát könnyen észlel: egy kézfejet például elkülönítünk az ujjakra és a tenyérre, utána pedig bárhogyan hajlítjuk az ujjainkat, bármilyen alakot formázunk velük, tisztában leszünk azzal, hogy éppen mit látunk. A gépeknek viszont még ez a rendkívül egyszerűnek tűnő feladat is komoly nehézségeket okoz, Karthik Ramani, a Purdue Egyetem mérnökprofesszora szerint viszont a hő áramlásához köthető fizikai és matematikai egyenleteken alapuló hőtérképezés és a hőelosztás technikájával viszonylag pontosan áthidalható lenne ez a probléma.
A hő is intelligens
A kutatók a hőnek azt a tulajdonságát használnák ki, hogy úgy áramlik a különböző felületeken, hogy közben pontosan követi az adott forma alakját. Ezt szimulálva kirajzolhatók lennének a tárgy körvonalai, és ezzel az úgynevezett szegmentáció - mikor a forma jellemző területeit, vagy határait próbáljuk megkeresni - is leegyszerűsödhet, ráadásul a módszer sokkal inkább hasonlít majd az emberi észlelésre: míg a most használt rendszereknek az analizáláshoz meg kell mondanunk, hogy az adott tárgy körülbelül hány szegmensből épül fel, addig az új módszerrel erre nincs szükség.
A hőtérképezés technikájának első lépése, hogy a tárgynak el kell készíteni a háromszöghálós modelljét, majd ezután kell kiszámolni, hogyan áramlana a hő az adott felületen - ténylegesen hő alkalmazására nincs szükség, minden matematikai szimuláció útján történik. A hőtérképezéssel bármilyen formát fel lehet ismerni, és az sem számít, hogyan deformáljuk és hajlítjuk azt, igaz, ehhez olyan algoritmus is szükséges, amelyik minden helyzetben megállja a helyét.
Nyerd meg az 5 darab, 1000 eurós Craft konferenciajegy egyikét! A kétnapos, nemzetközi fejlesztői konferencia apropójából a HWSW kraftie nyereményjátékot indít.
A hő áramlásának szimulálásával felismerhetővé válik a tárgy alakja, emellett kiválasztásra kerülnek a szegmentáláshoz szükséges, kulcsfontosságú pontok, melyek alapján a számítógép meghatározza és súlyozza az összes terület középpontját, így meg tudja határozni a végleges formát. Az emberi kézfej példájánál maradva egyes szegmensek, így az ujjbegy sokkal, mások kevésbé jelentősek a felismeréshez.
A hőelosztás módszere a hő áramlása révén hisztogramot hoz létre, ami tulajdonképpen a kétdimenziós leképezése a térbeli tárgynak, ezért mindig ugyanazokat az információkat szolgáltatja, nem számít, hogy annak hogyan változik az alakja. Ezt és a hőtérképezés technikáját kombinálva gyors és hatékony felismerő rendszert lehet létrehozni, ráadásul mindezt úgy, hogy nem kell hozzá komolyabb számítási teljesítmény.
Akár a Kinect 2-höz is jó lesz
A rendszer másik erőssége, hogy magától tud tanulni, magától fel tudja becsülni, hány szegmensből áll az észlelendő tárgy. A kutatók összetettebb formákkal például emberi kézfejjel és egy kentaurral is tesztelték a National Science Foundation által is támogatott, éppen szabadalmaztatásra váró technológiákat. A módszereket számtalan területen alkalmazhatják majd, többek között a robotikában, illetve katonai és orvosi területeken lehetnek hasznosak, de nem kizárt, hogy a jövő mozgásérzékelős videojátékai is rájuk fognak építkezni.