Жолооч нарын гар утсыг урвуулан ашиглахыг туйлшруулагч шүүлтүүр болон объект таних төхөөрөмжөөр тодорхойлох

Их Британийн судлаачид сонгодог фото-оптик шүүлтүүр, хэт улаан туяаны зураг авалт ашиглан жолооч нарын хууль бус гар утасны хэрэглээг автоматжуулах зорилгоор замын хажуугийн системийг санал болгожээ. Баривчлах төхөөрөмжийн чанараас хамааран систем нь бодит туршилтуудад 95.81% хүртэлх нарийвчлалыг харуулсан.

Ажиллаж буй судлаачдын загваруудын нэг. Салхины шилний хэсгийг эхлээд гар утасны дүрсийг хиймэл оюун ухаанаар хайхад зориулж цуглуулах хэсэг гэж тодорхойлж, тусгаарладаг. Уг систем нь суурилуулсан гар утсыг үл тоомсорлож, жолоочийн идэвхтэй барьж буй төхөөрөмжүүдийг хайх зорилготой юм. Эх сурвалж: https://www.youtube.com/watch?v=PERIUr3Cxvg

The судалгаа гэсэн гарчигтай Жолоочийн утасны ашиглалтын зөрчлийг хамгийн сүүлийн үеийн объект илрүүлэх хяналтын системээр илрүүлэх, мөн Ньюкасл их сургуулийн Компьютерийн сургуулиас гаралтай.

Салхины шилний тусгалыг даван туулах

Жолооч нарын хөдөлгөөнт төхөөрөмжийн хэрэглээг илрүүлэх өмнөх арга барилд өдрийн цагаар салхины шилний тусгал өндөр байснаас саад болж, том үүлний тусгал машины дотоод хэсгийг бүрхэх үед улам бүр дорддог. Ийм тохиолдлуудыг хэт улаан туяаны гэрлийн эх үүсвэрээр шийдвэрлэх боломжгүй, учир нь байгалийн өдрийн гэрлийг нэвтрүүлэхэд шаардлагатай IR гэрэлтүүлгийн хэмжээ нь нөөц их шаарддаг.

Тиймээс Ньюкасл хотын судлаачид шилэн гадаргуу дээрх тусгалыг арилгах хамгийн эртний арга замыг (1812 оноос хойш) санал болгожээ. туйлшруулагч шүүлтүүр Үүнийг замын хажуугийн хяналтын камерт холбож, нэг удаа тохируулж, дараа нь тээврийн хэрэгслийн дотоод заслыг тодорхой харах боломжтой.

Дээр, машины салхины шилний шүүлтүүргүй дүр зураг. Доорх нь камерт хавсаргасан физик туйлшруулагч шүүлтүүртэй ижил дүр төрх юм. Эх сурвалж: https://arxiv.org/pdf/2109.02119.pdf

Зориулалтын камераас гар утсанд суурилсан мэдрэгч рүү шилжсэнээр туйлшруулагч шүүлтүүрийн нэр хүнд багасаж, боломжийн чанартай нарны шилнүүдэд багтах болж, хэрэглэгч өөрийн үзэл бодлыг хазайлгах эсвэл нүдний шилийг өөрчлөх замаар тусгал устгах шинж чанарыг нь ажиглах боломжтой болсон. тусгалтай объектын үзэл бодол.

Нарны гэрэл нь хүчилтөрөгч, азотын молекулуудаар тархдаг бөгөөд цэнхэр гэрэл нь бусад долгионы урттай харьцуулахад илүү өргөн тархсан тул цэнхэр өнгийг өдрийн цагаар цэлмэг тэнгэрийн унаган өнгө болгодог. Цэнхэр гэрэл туйлширч, a шугаман эсвэл дугуй хэлбэртэй туйлширсан линз нь энэхүү туйлширсан гэрлийг үр дүнтэй арилгаж, үйл явц дахь тусгалыг арилгах боломжтой.

Уг цаасан дээр тамхи татдаг салхины шил нь машиныг харахад энэ аргыг саатуулж, бүр бүрхэж болохыг хүлээн зөвшөөрдөг. Гэсэн хэдий ч ийм учраас Их Британийн хуулиар хязгаарлагдсан, АНУ-ын муж улсуудын зохицуулалт өөр өөр байдаг тул баримт бичиг үүнийг үндсэн саад тотгор гэж үздэггүй.

YOLO

Энэхүү баримт бичигт санал болгож буй системийг засгийн газраас суурилуулсан замын хажуугийн хяналтын камер зэрэг иргэний дэд бүтцэд нэгтгэх зорилготой юм. Өртөгөөс шалтгаалж болзошгүй саад бэрхшээлийг мэдэж байсан судлаачид объект таних системийн янз бүрийн тохиргоог чанарын янз бүрийн түвшний зураг авалтын төхөөрөмж дээр туршиж үзсэн бөгөөд одоо байгаа камеруудад хямд туйлшруулагч шүүлтүүр нэмж болох хамгийн бага өртөгтэй хувилбарыг санал болгож байна. системийн алсаас.

Дөрвөн объект таних хүрээг туршсан: Та-Зөвхөн-Нэг удаа харах (YOLO) 3 ба 4-р хувилбар; SSD үндсэн сүлжээ; Илүү хурдан R-CNN, болон CenterNet. Туршилтын үеэр хамгийн үнэн зөв үр дүнг YOLO V3-ийн тусламжтайгаар эхлээд салхины шилний хэсгийг нутагшуулж, дараа нь тэр зайд хөдөлгөөнт төхөөрөмж хайж байгаа хоёр үе шаттай ажлын урсгалыг ашигласан.

Гэсэн хэдий ч, видеог хоёр сүлжээгээр дамжуулан ажиллуулах хэрэгцээ нь энгийн системд 13.15 кадртай харьцуулахад 30 кадр / сек-ийн оновчтой хэмжээнээс бага фрэймийн хурдыг бий болгодог. Үр дүнгийн чанар нь оролтын төхөөрөмжөөс хамаардаг бөгөөд судлаачид оролтыг бага зэрэглэлийн камер болон өндөр чанартай тоног төхөөрөмжийн хооронд хуваахад илүү сайн хэрэгсэлд 96%, хямд төхөөрөмжид 74.35% нарийвчлалтай байх боломжтой болохыг судлаачид олж мэдэв. камерууд.

Хүлээн зөвшөөрөгдсөн зөрчлийг хязгаарлах

Судлаачид системийг эдийн засгийн хувьд үр ашигтай болгохоос гадна хүний ​​хяналтыг хамгийн бага байлгах бүрэн автоматжуулсан системийг бий болгохыг зорьж байгаа бөгөөд торгуулийг автоматаар төлөх системийг зохион бүтээжээ. Гэсэн хэдий ч, дэлхий даяар машин жолоодох үед гар утас ашиглахтай холбоотой хууль тогтоомж улам хатуу болж, торгууль эсвэл лицензийн онооны хасалтаас давсан шийтгэл ногдуулдаг (жишээлбэл, Их Британид) тул хүний ​​тохиолдлын баталгаажуулалт нь ухаалаг гар утас нэвтрүүлэх хүчин зүйл хэвээр байх бололтой. ийм систем.

Видеоны агуулгыг бүхэлд нь харгалзан үзэхийн тулд оптик урсгал болон бусад аргуудыг ашиглаж байгаа хэдий ч YOLO зэрэг объект таних алгоритмууд нь кадр бүрийг "бүрэн түүх" гэж үздэг бөгөөд дараагийн фрейм нь дараагийн төсөл гэж үздэг. Иймээс ийм төрлийн систем нь зөрчил илрүүлсэн видео бичлэгийн 128 фрэймийг хамарсан 128 тусдаа торгууль (жишээлбэл) гаргахаас урьдчилан сэргийлэх ёстой.

Үүнээс зайлсхийхийн тулд систем нь объектыг хянах алгоритмыг агуулдаг Гүн SORT, энэ нь зөрчлийг хүлээн зөвшөөрөх бүрт өвөрмөц 'өвөрмөц ID' нэмдэг бөгөөд ID нь нэг зураг авалтын дарааллаар хүрээнүүдэд давтагдахгүй байхыг баталгаажуулдаг.

Шөнийн цагаар тандалт хийх

Шөнийн нөхцөлд судлаачид ижил сорилтыг судалж буй өмнөх судалгааны төслүүдэд ашигласан шиг хэт улаан туяаны зураг авалтыг хийдэг. Тэд 850 ба 730 нанометрийн IR долгионы уртыг туршиж үзээд хамгийн сайн нарийвчлалыг 730 нм-ээр авсан болохыг тогтоожээ.

Өдрийн цагаар хэт улаан туяаны зураг авалтыг хэр зэрэг ашиглаж болохыг тодорхойлохын тулд нэмэлт судалгаа хийх шаардлагатай гэж уг баримт бичжээ.

Өгөгдөл

Системийн илүү хэмнэлттэй нэг шатлалт хувилбарын хувьд судлаачид автомашины дугаарын 2,235 зургийг ашигласан. Google Нээлттэй зургийн мэдээллийн багц, мөн 2150 ширхэг хувьцааны болон захиалгат гар утасны зураг. Жолооч нарын гарт байгаа утасны зургийг оруулах шаардлагатай байсан тул 1,700 утасны зургийг төсөлд тусгайлан авчээ.

Хоёр үе шаттай систем нь нэг алхамт үйл явцад ашигласан өгөгдлөөс гадна үйл явцын эхний алхамыг сургахад ашигладаг 487 салхины шилний тайлбарыг шаарддаг.

Албан ёсны замын хяналтын дэд бүтцэд нэвтрэх боломжгүй байсан тул бүх зургийг сайн дурынхан ижил төстэй нөхцөл байдалд ойртуулахын тулд авсан.

Худалдаа арилжаа

Эцсийн үр дүн нь хэрэгжүүлэх өртөгтэй харьцуулах шаардлагатай олон төрлийн нарийвчлалын стандартуудыг санал болгож байгаа бөгөөд хамгийн өндөр нарийвчлалыг санал болгодог дээд зэргийн барих төхөөрөмж, боловсруулалтын үр дүн, одоо байгаа хотын хяналтын төхөөрөмжийг хямд үнээр сэргээн засварлах замаар олж авах боломжтой "хүлээн зөвшөөрөгдөх" нарийвчлалыг санал болгож байна. .

Хямдхан, "нэг алхам" дамжуулах хоолой нь 75% -ийн нарийвчлалтай, хэрэгжүүлэхэд хамгийн бага зардлаар (жишээ нь хямд туйлшруулагч шүүлтүүр суурилуулах), харин илүү төвөгтэй хоёр шатлалт систем (салхины шилний хэсгийг тусгаарлах) үр дүнд хүргэдэг. Жолоочийн эзэмшиж буй хөдөлгөөнт төхөөрөмж) нь илүү өндөр нарийвчлалтай боловч боломжит төсвөөс хамааран зөвхөн шинэ дэд бүтцэд тохиромжтой байж болно. Аль ч тохиолдолд барих төхөөрөмжийн чанар нь нэмэлт хувьсагч юм.

Дээр дурдсанчлан, судлаачдын төслийн амьдрах чадварын талаарх ойлголт нь систем нь бүрэн бие даасан байдлаар ажиллах ёстой гэсэн таамаглалаас үүдэлтэй юм шиг байна - эргэлзээтэй шаардлага.

Хэрэгжилт болон ашигласан арга барилын талаар дэлгэрэнгүй мэдээллийг доорх төслийн албан ёсны видеог үзнэ үү.