布里斯托大學(xué)的研究人員已經(jīng)展示了一種新型特殊類型的相機(jī)如何構(gòu)建它曾經(jīng)去過的地方的圖像地圖，并使用這張地圖來了解它現(xiàn)在的位置，這對(duì)于開發(fā)智能傳感器、無人駕駛汽車非常有用。汽車和機(jī)器人。

了解您在地圖上的位置是導(dǎo)航旅程時(shí)最有用的信息之一。它允許您計(jì)劃下一步去哪里，并跟蹤您以前去過的地方。這對(duì)于從機(jī)器人真空吸塵器到送貨無人機(jī)再到可穿戴傳感器的智能設(shè)備來說至關(guān)重要，可以密切關(guān)注我們的健康。

但一個(gè)重要的障礙是，需要構(gòu)建或使用地圖的系統(tǒng)非常復(fù)雜，并且通常依賴于 GPS 等外部信號(hào)，這些信號(hào)在室內(nèi)不起作用，或者由于涉及的組件數(shù)量眾多而需要大量能源。

布里斯托大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系機(jī)器人、計(jì)算機(jī)視覺和移動(dòng)系統(tǒng)教授 Walterio Mayol-Cuevas 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)一直在開發(fā)這項(xiàng)新技術(shù)。

他說：“我們常常認(rèn)為我們令人印象深刻的空間能力是理所當(dāng)然的。以蜜蜂或螞蟻為例。它們已被證明能夠使用視覺信息四處移動(dòng)并實(shí)現(xiàn)高度復(fù)雜的導(dǎo)航，所有這些都不需要 GPS 或太多能量消耗。

“這在很大程度上是因?yàn)樗麄兊囊曈X系統(tǒng)非常高效，并且可以很好地制作和使用地圖，而機(jī)器人還無法在那里競爭。”

但是，團(tuán)隊(duì)稱為像素處理器陣列 (PPA) 的新型傳感器處理器設(shè)備允許在傳感器上進(jìn)行處理。這意味著在感知圖像時(shí)，設(shè)備可以決定要保留哪些信息、要丟棄哪些信息，并且僅將其用于手頭任務(wù)所需的信息。

這種 PPA 設(shè)備的一個(gè)例子是 SCAMP 架構(gòu)，該架構(gòu)由曼徹斯特大學(xué)的團(tuán)隊(duì)同事由曼徹斯特大學(xué)電路與系統(tǒng)教授 Piotr Dudek 及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)。該 PPA 為每個(gè)像素配備一個(gè)小型處理器，允許對(duì)傳感器本身進(jìn)行大規(guī)模并行計(jì)算。

布里斯托大學(xué)的團(tuán)隊(duì)之前已經(jīng)展示了這些新系統(tǒng)如何以每秒數(shù)千幀的速度識(shí)別物體，但新的研究顯示了傳感器處理器設(shè)備如何制作地圖并使用它們，所有這些都是在圖像捕獲時(shí)進(jìn)行的。

這項(xiàng)工作是 Hector Castillo-Elizalde 碩士論文的一部分，他在布里斯托爾大學(xué)獲得機(jī)器人學(xué)碩士學(xué)位。他的導(dǎo)師是同樣在攻讀博士學(xué)位的 Yanan Liu。關(guān)于同一主題和 Laurie Bose 博士。

Hector Castillo-Elizalde 和團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種映射算法，該算法可以在傳感器處理器設(shè)備上運(yùn)行所有內(nèi)容。

該算法看似簡單：當(dāng)新圖像到達(dá)時(shí)，算法會(huì)決定它是否與之前看到的有足夠的不同。如果是，它將存儲(chǔ)它的一些數(shù)據(jù)，如果不是，它將丟棄它。

當(dāng) PPA設(shè)備被人或機(jī)器人四處移動(dòng)時(shí)，它將收集視圖的視覺目錄。當(dāng)它處于本地化模式時(shí)，該目錄隨后可用于匹配任何新圖像。

重要的是，沒有圖像離開 PPA，只有指示它在視覺目錄中的位置的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這使系統(tǒng)更節(jié)能，也有助于保護(hù)隱私。

該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這種為視覺處理而開發(fā)的人工視覺系統(tǒng)，不一定是為了記錄圖像，是朝著制造更高效的智能系統(tǒng)邁出的第一步，這些系統(tǒng)可以使用視覺信息來理解和移動(dòng)世界。為地球和人類做有用事情的小型節(jié)能機(jī)器人或智能眼鏡將需要空間理解，這將來自于能夠制作和使用地圖。

標(biāo)簽： 相機(jī)