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双目视觉技能 让无人机能“看”到
来源:http://www.jtznyb.com 责任编辑:ag88环亚国际娱乐平台 更新日期:2018-05-28 19:29
双目视觉技能 让无人机能看到 在5月4日开幕的2017我国(北京)国际无人机体系工业饱览会上,宇辰网记者注意到一家专心双目视觉技能的公司,触景无限科技(北京)有限公司(以下简称触景无限)。其带来的视觉卡系列产品不只仅是软件或硬件的单一效果,而是交融了深

  双目视觉技能 让无人机能“看”到

  在5月4日开幕的2017我国(北京)国际无人机体系工业饱览会上,宇辰网记者注意到一家专心双目视觉技能的公司,触景无限科技(北京)有限公司(以下简称触景无限)。其带来的视觉卡系列产品不只仅是软件或硬件的单一效果,而是交融了深度学习、3D感知、核算机视觉、SLAM、多传感器交融等技能于一体的嵌入式智能感知模组。

  无人机避障已不是新鲜事

  2016年,跟着昊翔Yuneec Typhoon H运用Intel的Real Sense技能在CES上露脸,紧接着大疆发布了选用双目测距法避障的拳头产品精灵4,“避障”遂成2016年的无人机关键词。

  

避障示意图/图 来历网络

  避障技能的呈现不是偶尔,智能硬件产品的“智能”之处即在于感知周围环境,通过快速运算做出决议计划。双目视觉技能就是模拟人眼,日常信息有80%以上是通过视觉获获得,视觉不只仅是辨认或分类,还包含色彩、光照、形状、移动、间隔等细节的感知,当人眼第一时刻触摸到物体的前150毫秒内,人类的这五个神经体系就会一起效果,但作为仿照者,人工智能是否能做到感知同步,对摄像机等其他传感器收集到的数据进行实时反响与处理呢?

  核算机视觉是机器认知国际的根底,机器视觉不同于简略的图画辨认,这需求强壮的运算才能。和人类比一下就会发现,人之所以看到物体,是因为光线通过人眼抵达大脑皮层的视觉神经部分,大脑才知道人看见的物体。因而,机器视觉对外界信息进行处理并作出反响履行,核算机视觉也是“看”与“考虑”缺一不可。

  究竟什么是双目立体视觉呢?触景无限副总裁常清璞解说,所谓双目立体视觉,是运用两个视觉的图画传感器,固定之间的间隔,丈量物体与传感器之间的夹角,将物体与依据三角测距定理,已知两传感器之间的间隔和物体与两传感器之间的夹角,能够核算出物体与无人机之间的间隔。

  

双目立体视觉示意图/图 来历网络

  简略来说双目视觉就是运用两个摄像头拷贝出人眼双目的效果,通过相关算法在核算机中描绘出大脑处理后的画面。咱们能够通过这个技能,得到与所测方针之间的间隔,得到方针的三维信息。

  在常清璞看来,对运动物体(包含动物和人体形体)丈量中,双目立体视觉体系是核算机视觉的关键技能之一,获取空间三维场景的间隔信息也是核算机视觉研讨中最根底的内容,而这些根底技能运用十分广泛。

  触景无限的第一代产品V102是安防摄像头专用,移除了不需求的运动惯性等相关传感器,首要体现视觉部分。安防职业视频监控遍及选用的是前端视频收集—后台存储—智能剖析—后台存储的杂乱回路,而触景无限视觉卡要处理的正是前端视频收集+智能化剖析—后台存储的“前端智能化”职业痛点。

  运用“视觉卡”模组,摄像头厂商即可将产品升级智能化,一起节约乃至免除对服务器资源的调用,在终端层面即可完结进行人脸辨认。当然,产品本身能够感知更杂乱的环境参数,运用方向也不只是安防摄像头,还包含机器人、无人机、AR眼镜等等。据悉,视觉卡的嵌入式特性不只能满意大多数安防监控对硬件的需求,还供给国际领先的算法支撑。

  而二代产品则选用了英特尔Movidius系列芯片,其特征是尽管架构特性较强,为开发本身加强了难度,但具有更好的功耗操控,更适合对续航要求较高的,例如无人机设备来运用。

  感知不应该只要一种方法,多手法结合是趋势

  常清璞是学习图画处理的,他在团队里首要担任硬件渠道的研制,从1991年参加工作后,就进入到图画处理范畴,到现在为止现已有二十多年的经历。在参加触景无限之前,他曾上任于某闻名单片机供货商。

  常清璞介绍,为了使产品愈加适配无人机产品,他们对视觉卡做了不少改善,触景视觉卡从V1系列到V2系列,体积缩小了10倍,功耗从15W下降到了2W,运算才能从300G提高到1TFLPS。

  

双目立体视觉模块/图 来历宇辰网

  以双目立体视觉技能为主的视觉卡V203,根据英特尔-Movidius公司芯片研制,不只体积小(平方厘米,相当于1元硬币)、速度快(处理速度到达20FPS)、抗环境光搅扰(环境光照10-10000流明),而且多向运动(3个方向双目6个摄像头)、图画大局快门不变形,避障规模到达0.8-15米。搭载两个支撑多向运动的视觉卡V203,就能根本完结五向避障。

  别的,与其他深度感知技能(如结构光、TOF)比较,不受光照、杂乱布景等环境要素影响。

  触景无限在展会上也展出了其TOF模块。TOF 是Time of flight的简写,直译为飞翔时刻的意思。所谓飞翔时刻法3D成像,是通过给方针接连发送光脉冲,然后用传感器接纳从物体回来的光,通过勘探光脉冲的飞翔(往复)时刻来得到方针物间隔。这种方法更精准,但价格比较贵重。

  

触景无限展出的TOF模块效果/图 来历宇辰网

  红外或激光测距是现在运用最为广泛的无人机勘探技能,可是因为它是通过信号来核算,因而很简略遭到外界要素的搅扰,用于主动避障的功用并不是很适宜;而双目视觉技能则不会收到太大的外界搅扰,因而尽管该技能的难度较高,可是现已开端逐步运用到无人机避障技能中来。

  宇辰网记者就双目立体视觉和TOF之间的好坏进行了比较,常清璞表明,双目立体视觉技能与TOF的运用常场景不一样,前者在室内室外都能够运用,TOF则更多的运用于室内,在室外假如遭到激烈光线的搅扰,会影响其效果。总的来说TOF的感知间隔较双目立体视觉略微近一些,大约5米左右,但精度比双目立体视觉要高一些。

  常清璞以为,要想到达较好的避障效果,最好是把多种感知避障方法结合起来,TOF与双目立体视觉乃至再加上超声避障。

  现在植保无人机大多装备了避障模块,但在实践作业中,避障在杂乱环境下的体现不尽善尽美,产业新闻,关于细微如电线的物体,并不能彻底精确辨认。那现在触景的视觉卡能辨认出电线粗细的障碍物吗?

  常清璞照实答复,也不太精确。宇辰网记者拿笔实验了一下,在间隔视觉卡摄像头1.4米的方位,根本能辨认该障碍物,但更远就略显费劲。

  现在,无人机避障的完结是通过将勘探所得成果数据导入到本身避障模块,通过核算机的运算,得出避障飞翔的指令。在避障模块相同的情况下,得到的信息多寡就对避障效果起到了决定性的影响。双目立体视觉丈量方法具有效率高、精度适宜、体系结构简略、本钱低一级长处,十分适合于制作现场的在线、非触摸产品检测和质量操控。只要高精度的、易于处理的信息,才能在无人机避障上广泛运用。

  远景宽广,运用场景丰厚

  从产品的发力点也能够看出,触景无限的商场首要放在了摄像头和无人机方向。现在现已有十几个安防摄像头厂商在与其打开协作,其间不乏这一范畴的上市公司。无人机方面,适配度更高的二代产品正式推出时刻是3月中旬,现在在于几家无人机公司参议协作。

  未来,嵌入式智能感知产品的开展趋势,必定向着小型化、低功耗、强运算才能开展。未来的V3系列会更小功耗更低。此外,深度学习在嵌入式视觉感知中相同存在模型参数大、实时要求高、运算才能弱等应战,触景则针对不同职业供给可定制化的版别,然后使得多传感器的数据交融到达最佳。

  常清璞表明,“无视觉”给机器形成的困扰不计其数:无人机撞上楼宇、树木等障碍物;扫地机器人重复打扫同一片区域,并撞坏新买的沙发、床脚……一旦机器具有了视觉感知,就能更好地舆解人类,并供给相应的支撑,推进人工智能从弱AI向强AI跨进一大步。

  常清璞以为,视觉感知在未来将会发挥更大的效果,也能运用于更宽广的范畴。比方,未来视觉卡可用于瞎子辅具,协助瞎子“看见”和“了解”身边的环境与事物,有人或物体朝他运动的时分,他能及时作出躲避反响;别的,还能够用于家庭安防监控,精确辨认来者为主人仍是窃贼,并作出报警等行为,这关于茕居的白叟或独自在家的儿童起到维护效果;用于工业巡检或仓储机器人,规划巡检道路,实时盯梢定位、主动避障等。

  触景无限要做的不只是在产品层面的立异,更是要引领人工智能的开展方向。据悉,以“感知”为重要特色的视觉卡,集软件算法、嵌入式芯片与双目摄像头号硬件于一体,产品案例,能完结四大智能感知:一、能在杂乱布景中和高动态光照条件下完结对方针图画的提取;二、辨认和分类;三、实时感知摄像头、方针物体、周边环境的空间联系;四、剖析与了解实践的场景,以完结智能设备特定的功用。

 
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