布里斯托大學的研究人員已經(jīng)展示了一種新型特殊類型的相機如何構(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，這對于開發(fā)智能傳感器、無人駕駛汽車非常有用。汽車和機器人。

了解您在地圖上的位置是導航旅程時最有用的信息之一。它允許您計劃下一步去哪里，并跟蹤您以前去過的地方。這對于從機器人真空吸塵器到送貨無人機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，這些信號在室內(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。

布里斯托大學計算機科學系機器人、計算機視覺和移動系統(tǒng)教授 Walterio Mayol-Cuevas 領(lǐng)導的團隊一直在開發(fā)這項新技術(shù)。

他說：“我們常常認為我們令人印象深刻的空間能力是理所當然的。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并實現(xiàn)高度復(fù)雜的導航，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為他們的視覺系統(tǒng)非常高效，并且可以很好地制作和使用地圖，而機器人還無法在那里競爭。”

但是，團隊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行處理。這意味著在感知圖像時，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)備的一個例子是 SCAMP 架構(gòu)，該架構(gòu)由曼徹斯特大學的團隊同事由曼徹斯特大學電路與系統(tǒng)教授 Piotr Dudek 及其團隊開發(fā)。該 PPA 為每個像素配備一個小型處理器，允許對傳感器本身進行大規(guī)模并行計算。

布里斯托大學的團隊之前已經(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進行的。

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

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

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

當 PPA設(shè)備被人或機器人四處移動時，它將收集視圖的視覺目錄。當它處于本地化模式時，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，也有助于保護隱私。

該團隊認為，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世界。為地球和人類做有用事情的小型節(jié)能機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。

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