پتنت جدید اپل: توسعه الگوریتم‌های مبتنی بر بینایی ماشین با تصویربرداری حرارتی
اپل در تلاش است تا با کمک تصویربرداری حرارتی به توسعه‌ی سیستم‌های مبتنی بر بینایی رایانه‌ای بپردازد و به این طریق بتواند سوژه‌ها را در صحنهی مورد نظر، بهتر و دقیق‌تر شناسایی کند و تشخیص دهد.
یکی از شرایطی که ممکن است در آن، شناسایی سوژه حائز اهمیت باشد، زمانی است که دوربین یا سوژه در حال حرکت هستند. با استفاده از تصویربرداری حرارتی می‌توان سوژه را بهتر و دقیق‌تر تشخیص داد و در صورت لزوم آن را ردیابی کرد.
دفتر ثبت اختراعات و علامت تجاری ایالات متحده، پتنت جدیدی تحت عنوان «روش و سیستمی برای تشخیص حداقل یک سوژه در حداقل یک محیط واقعی» به ثبت رسانده است. این سیستم مبتنی بر هوش مصنوعی، از دوربین برای تجزیه و تحلیل یک صحنه و به‌دست آوردن اطلاعات مفید از آنچه دیده می‌شود، استفاده می‌کند.
مستندات مربوط به پتنت، خبر از سیستمی مبتنی بر فناوری‌های تجزیه و تحلیل بینایی ماشین می‌دهد، که می‌تواند در محیط‌هایی که سوژه در آن حرکت می‌کند، مفید باشد. در حال حاضر بسیاری از الگوریتم‌ها مربوط به محیط‌های بدون حرکت سوژه طراحی می‌شوند. با کمک این سیستم برپایه‌ی دوربین، می‌توان سوژه‌‌های متحرک را تشخیص داد، و موضوع مهم اینکه موقعیت قرارگیری سوژه قابل ردیابی است.
اگر در یک صحنه، چندین سوژه‌ی متحرک وجود داشته باشند، دقت ردیابی دوربین کاهش می‌یابد، یا حتی ممکن است با توجه به نوع حرکت سوژه‌ها، غیرفعال شود. همچنین حرکت کردن سوژه‌ها می‌تواند مسایلی همچون گرفتن جلوی دید دوربین را ایجاد کند و مانع تشخیص و ردیابی شود. دوربین‌ها در فضایی دوبعدی تصویربرداری می‌کنند که این نقاط قابلیت تبدیل‌شدن به انتقال یافتن به فضای سه‌بعدی را دارند. در نتیجه حرکت سوژه در فضایی سه‌بعدی پایش می‌شود. گاهی اوقات کل صحنهی مورد نظر در فضای سه‌بعدی برای پایش، امکان‌پذیر نیست و با مسایلی همچون موقعیت قرارگیری دوربین مواجه می‌شویم.
یکی از راهکارهای پیشنهادی موجود، استفاده از دو دوربین مختلف است؛ یکی دوربین تصویربرداری حرارتی و دیگری یک دوربین معمولی .اگر هر دو دوربین زاویه‌ی دید مشابهی داشته باشند، دوربین تصویربرداری حرارتی می‌تواند دادههایی را براساس نقشه‌ی حرارتی به الگوریتم ارائه دهد، این داده‌ها، به‌همراه داده‌های تصویری مربوط به دوربین دوم به الگوریتم بینایی ماشین ارائه می‌شود.
الگوریتم، داده‌های مربوط به تصویر حرارتی را تجزیه و تحلیل می‌کند و آن را با داده‌های مربوط به تصویربرداری معمولی ترکیب می‌کند تا بتواند تفاوت بین دو تصویر گرفته‌شده را تشخیص دهد. دوربین حرارتی، مولفه‌های مختلفی از جمله گرمای سوژه‌ها، رنگ و سایر مولفه‌ها را مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌دهد.
به‌عنوان مثال، اگر افرادی در صحنهی تصویربرداری شده، لباس‌های سبز پوشیده باشند و در حال بازی فوتبال باشند، دوربین حرارتی می‌تواند وجود بازیکنان فوتبال را از زمین بازی تشخیص دهد و این تفکیک با خاصیت حرارتی در تصویربرداری نشان داده می‌شود. قسمت‌هایی که بازیکنان در آن حضور دارند، با رنگ‌های گرم‌تر در تصویر نشان داده می‌شود و چمن زمین با رنگ‌های خنک‌تر در تصویربرداری حرارتی نشان داده خواهد شد.
الگوریتم با همین روش می‌تواند نقشه‌ی حرارتی صحنهی مورد نظر را تهیه کند که در این نقشه، قسمت‌هایی از صحنه که حاوی رنگ‌های گرم‌تری هستند، نشان‌دهنده‌ی آن است که سوژه‌ی مورد نظر در آن قسمت‌ها قرار دارد. با این روش، بازیکنان فوتبال از زمین چمن قابل تفکیک هستند.
این پتنت برای تشخیص سوژه در برخی موقعیت‌ها نیز مناسب است. این سیستم می‌تواند از دوربین حرارتی برای تشخیص دست انسان استفاده کند. اگر در یک تصویر دوبعدی، دست انسان حائل میان سوژه و دوربین شده باشد، دوربین حرارتی دست انسان را تشخص می‌دهد، و با ارسال دادههایی به سیستم بینایی ماشین، می‌تواند از تغییرات موجود در صحنهی مورد پایش مطلع شود. در این صورت متوجه می‌شود که سوژه‌ای در پشت دست انسان پنهان شده است.
در مواردی که سیستم در حال تجزیه و تحلیل داده‌های اطلاعاتی مربوط به یک ساختمان است، به‌راحتی می‌تواند افرادی را که به‌صورت پیاده در اطراف ساختمان حضور دارند، از کل ساختمان تفکیک کند و آنها را تشخیص دهد. الگوریتم با مقایسه‌ی تصویر عادی و سپس تصویر مربوط به دوربین حرارتی می‌تواند متوجه تغییرات صحنهی مورد پایش شود.
پتنت ثبت‌شده‌ی جدید در تصویربرداری و ویرایش ویدئویی، همچنین در حوزه‌های واقعیت افزوده به‌کار گرفته خواهد شد. ممکن است در آینده، شاهد استفاده از چنین سیستم‌هایی در رانندگی با خودروهای خودران باشیم. اپل در تلاش است تا پروژه‌ی تیتان را به سرانجام برساند. این سیستم با استفاده از دوربین‌های حرارتی برای خودروهای خودران کاربرد فراوانی دارد.
اپل تاکنون پتنت‌های بسیاری را به ثبت رسانده است که برخی از آنها مربوط به خودروهای خودران هستند. به‌عنوان مثال، در اوایل ماه سپتامبر، استفاده از چراغ‌های اختصاصی برای های‌لایت کردن یا برجسته کردن برخی نقاط جاده، به‌منظور هشدار دادن به راننده، یکی از موضوعات مورد توجه اپل بود. چنین سیستمی می‌تواند جاده‌ها را به‌شکل بسیار مناسبی روشن کند تا سیستم‌های مبتنی بر بینایی ماشین عملکرد بهتری از خود نشان دهند.
تمام پتنت‌های ثبت‌شده توسط اپل موفق نشده‌اند که به نتیجه و محصول نهایی در دست کاربران تبدیل شوند؛ لذا تضمینی وجود ندارد که پتنت جدید هم به محصول تبدیل شود. اپل، پتنت‌ها را تعریف می‌کند تا دورنمایی از فناوری‌هایی که می‌توانند در آینده به‌کار گرفته شوند، ارائه دهد.
نظرات