GPS, kuris niekada nepavyksta

Važiuokite Manheteno gatve ir jūsų automobilio navigacijos sistema mirksės įvažiuojant ir išjungiant. Taip yra todėl, kad pasaulinės padėties nustatymo sistemos (GPS) palydovų signalus, kuriuos naudoja automobilių navigacijos sistemos ir kitos technologijos, blokuoja pastatai. GPS taip pat neveikia patalpoje, tuneliuose ir metro sistemose arba urvuose – problema visiems – nuo ​​pagalbos darbuotojų iki kareivių.

Tačiau pastaruoju metu, kuris dar nebuvo paskelbtas, mokslininkai iš Sarnoffas Prinstono valstijoje, NJ, teigia, kad jų prototipo technologija, kuri naudoja pažangų stereo vaizdo vaizdų apdorojimą, kad užpildytų GPS spragas, gali išlaikyti vietos tikslumą iki vieno metro po pusės kilometro judėjimo per vadinamąją GPS atmestą aplinką.

Tokia skiriamoji geba yra didelė pažanga šioje srityje, suteikianti GPS panašų tikslumą atstumais, susijusiais su pertrūkiais tarnybos trūkumais, kurie gali atsirasti kovojant mieste arba važiuojant miesto centre. Tai yra bendra kompiuterinio matymo tyrimo problema, tačiau niekas negavo tokio tikslumo, kokį gauname mes, sako Rakesh Kumar, Sarnoff kompiuterių mokslininkas. Darbas buvo iš dalies pagrįstas ankstesniais tyrimais, kuriuos Sarnoff atliko Davidas Nisteris, kompiuterių mokslininkas, dabar dirbantis Kentukio universitete.

Motilal Agrawal , kompiuterių mokslininkas iš SRI International, Menlo parke, Kalifornijoje, kuris taip pat kuria GPS neleidžiamas vietos nustatymo technologijas, sutinka, sakydamas, kad pažanga iš esmės reiškia penkis kartus didesnį tikslumo šuolį. Anksčiau nematėme tokio pranešto klaidų lygio, sako Agrawal. Tai gana velniškai gerai. Mums paklaidos metras yra tipiškas virš 100 metrų, o gauti tai daugiau nei 500 metrų yra nuostabu ir gana gerai.

Taikant metodą naudojamos keturios mažos kameros, kurios galiausiai gali būti pritvirtintos prie kareivio šalmo arba ant automobilio buferio. Dvi kameros nukreiptos į priekį, o dvi – atgal. Kai GPS signalai išnyksta, technologija apskaičiuoja vietą 3D erdvėje, atlikdama skaičiavimus pagal objektus, kurie judant fotoaparatui praeina per 2D matymo lauką.

Tai kelių žingsnių užduotis. Ši technologija pirmiausia nustato nuvažiuotą atstumą apskaičiuodama, kaip fiksuotų objektų serija juda fotoaparato vaizdo atžvilgiu. Tada jis susumuoja šiuos mažus judesius, kad apskaičiuotų bendrą atstumą. Tačiau kadangi sudėjus daug mažų judesių, laikui bėgant gali atsirasti klaidų (problema, vadinama dreifu), programinė įranga identifikuoja orientyrus ir randa tuos pačius orientyrus vėlesniuose kadruose, kad ištaisytų šį poslinkį. Ši technologijos dalis vadinama vaizdine odometrija. Galiausiai technologija nustato, kurie objektai juda, ir juos išfiltruoja, kad būtų išvengta skaičiavimų. Jis veikia net sudėtingoje, netvarkingoje aplinkoje, sako Kumaras.

Esminis metodas yra panašus į tai, kaip žmonės naršo, sako Kumaras. Kai žmonės vaikščiodami užmerkia akis, jie pasuks į kairę arba į dešinę. Jūs naudojate savo regėjimą, kad žinotumėte, ar einate tiesiai, ar sukate. Tada naudojate regėjimą, kad atpažintumėte orientyrus.

Nors bendros idėjos buvo siekiama daugelį metų, Sarnoffas vieno metro tikslumo etapą pasiekė tik per pastaruosius tris mėnesius – tai pažanga, kuri netrukus bus paskelbta, sako Kumaras. Tai svarbus žingsnis, sako Frankas Dellaertas, Georgia Tech kompiuterių mokslininkas. Tai yra reikšminga, sako jis. Priežastis ta, kad pridedant šiuos greičius laikui bėgant kaupiasi klaida, o tokio tipo tikslumas per tokį atstumą reiškia, kad jų sistemos „vizualinės odometrijos“ komponentas yra labai kokybiškas.

Kumaras teigia, kad ši technologija taip pat leidžia vartotojams – kariams, robotams ar, galiausiai, vairuotojams – sudaryti tikslius žemėlapius, kur jie buvo, taip pat bendrauti tarpusavyje, kad susidarytų bendrą vaizdą apie savo santykinę vietą.

Kurtas Konolige'as, Agrawal tyrimų partneris SRI, kurios dukterinė įmonė yra Sarnoff, teigia, kad vienas iš tikslų yra sumažinti skaičiavimo arklio galias, reikalingas tokiam intensyviam vaizdo vaizdų apdorojimui – šiuo klausimu Kumaro grupė dirba. Tačiau jei dydis ir kaina būtų pakankamai maži, sako jis, taip pat galėtumėte įsivaizduoti mažus prietaisus, kuriuos žmonės galėtų dėvėti, kai judės, tarkime, mieste ar dideliame pastate, ir kurie stebėtų jų padėtį ir vadovautų. į vietas.

Šią technologiją, finansuojamą Karinio jūrų laivyno tyrimų biuro (ONR), bando kariniai vienetai, skirti naudoti miesto kovose. Dylanas Schmorrowas, ONR programos vadovas, sako, kad Sarnoff darbas yra unikalus ir svarbus, nes jų technologija prideda santykinai pigų metodą vizualiniams orientyrams su įprastomis kameromis padaryti, kad kiti jutikliai veiktų tiksliau.

Kumaras sako, kad nors pirmasis prioritetas yra pristatyti brandžias technologijos versijas Sarnoff kariniams rėmėjams, kitas žingsnis bus bandymas sukurti versiją, kuri galėtų veikti automobilių pramonėje. Jis sako, kad technologija automobilių kompanijoms dar nepristatoma, tačiau planuojame tai padaryti. Jis priduria, kad didžiausias galutinis komercinis pritaikymas būtų automobilių navigacijos sistemų tobulinimas.

paslėpti