Kreditas: Pixabay / CC0 viešasis domenas Nelaimingų atsitikimų prevencija skaičiuojant gresiančius dronų ar automobilių susidūrimus: toks yra Dariaus Burschkos tikslas. Miuncheno technikos universiteto (TUM) profesorius seka kiekvieną vaizdo tašką, kurį generuoja fotoaparatai, kuriuos kelyje nešioja skraidantys dronai ar automobiliai. Iš esmės jis taiko „nuolatinio guolio“ techniką, kurią tradiciškai naudoja navigatoriai jūroje.
Sudėtinė vapsvos akis suteikė profesoriui Burschkai idėją. Judindamas savo kūną pirmyn ir atgal, vabzdys nustato, kurie objektai yra šalia, o kurie yra toliau. Tokiu būdu jis sukuria psichinį žemėlapį skrisdamas.
Oro erdvė ir kelių eismas: 60 matavimų per sekundę didesniam saugumui
Panašus principas taikomas ir sprendime, su kuriuo TUM Miuncheno robotikos ir mašinų intelekto instituto (MIRMI) Suvokimo grupės vadovas prof. Burschka bando nustatyti artėjančius bepiločių orlaivių ar automobilių susidūrimus su kitais objektais. Jo kompiuterinė sistema 60 kartų per sekundę tikrina vaizdo taškus iš kameros ir nustato „susidūrimo sąlygas“.
„Mes stebime iki milijono vaizdo taškų realiuoju laiku”, – sako Burschka. Norint apskaičiuoti šį „optinį srautą“, jam nereikia superkompiuterio. Vietoj to jis dirba su „paprastu“ didelio našumo grafiniu procesoriumi, kuris tvarko vaizdus, kitu procesu, skirtu apskaičiuoti susidūrimo kelius, ir fotoaparatą. Tyrėjas paaiškina: „Mes žiūrime į aptinkamas vaizdo ypatybes ir stebime, kaip jos juda per jį“.
Dvimačiai vaizdai kaip pagrindas: panašus į nuolatinį guolio priartėjimą prie jūros
Norint apskaičiuoti tiesioginį susidūrimo pavojų, TUM profesoriui reikia tik dvimačių vaizdų iš tokios perspektyvos, kokią naudoja vapsva, fiksuodama atskirus taškus ir suvokdama jų pokyčius, arba kaip jūreivis, taikantis pastovaus guolio metodą. Taikant šį metodą, nustatoma, kad laivas yra susidūrimo kursu, jei absoliutus pokrypis tarp besiartinančių laivų mažai keičiasi arba nesikeičia mažėjant atstumui. „Geriausias būdas aptikti galimą susidūrimą yra stebėti, kurie aplinkiniai objektai nejuda”, – sako Burschka.
TUM mokslininkas apskaičiuoja, kur ir kuria kryptimi objektai praskrenda pro kamerą, ty „prasiskverbia į stebėjimo plokštumą“. Pavyzdžiui, įprastose programose autonominio vairavimo ekspertai naudoja kelias kameras, kad skaičiuotų atstumus iki netoliese esančių objektų naudodami vektorius. „Kai objektai yra toli nuo fotoaparato, 3D procesas nebėra patikimas”, – aiškina Burschka. Taškų padėties pasikeitimų iš vieno vaizdo į kitą nebegalima matyti.
Paradigmos pokytis: laikas iki sąveikos pakeičia metrinės būsenos analizę
Taikant naują metodą, greitai artėjantys objektai, vis dar nutolę nuo stebėtojo, pripažįstami pavojingesniais nei kiti, esantys arčiau, bet judantys ta pačia kryptimi. „Užuot judančių objektų pirmenybę teikiant vien dėl jų judėjimo, tai daroma remiantis dinamiškomis susidūrimo sąlygomis“, – sako prof. Burschka.
Visos vaizdo „ypatybės“ dabar yra stebimos, o potencialiai pavojingos gali būti atitinkamai pažymėtos. „Mes matuojame „laiką iki sąveikos“ – kitaip tariant, laiką, kuris praeis iki susidūrimo“, – aiškina jis. Naujasis metodas leis mokslininkams analizuoti judančių objektų kelius tik su viena kamera, kuri taip pat judės.
„Skirtingai nuo metrinės rekonstrukcijos, šis metodas yra daug pigesnis ir tvirtesnis“, – sako prof. Burschka. Taigi „laiko iki sąveikos“ metodas reikštų mokslinių tyrimų paradigmos pokytį. Profesorius planuoja panaudoti savo išradimą dronuose, į tinklą sujungtose transporto priemonėse ir tarnybinėje robotikoje.
Daugiau informacijos: Ee Heng Chen ir kt., Autonominių transporto priemonių tankaus optinio objektų srauto įvertinimas, 2021 m. IEEE pažangiųjų transporto priemonių simpoziumas (IV) (2021). DOI: 10.1109 / IV48863.2021.9575471
Darius Burschka, Užduočių vaizdavimas robotuose, skirtas tvirtam suvokimo ir veiksmo susiejimui dinaminėse scenose, Robotikos tyrimai (2019). DOI: 10.1007/978-3-030-28619-4_4
Citata: susidūrimų išvengimas naudojant naują metodą, išmoktą iš jūrininkų (2023 m. vasario 14 d.), gauta 2023 m. vasario 15 d. iš https://techxplore.com/news/2023-02-collisions-method-mariners.html
Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.
