Steadforce auf der TDWI 2021

Vortrag über Abstandsmessungen in Computer Vision

Computer Vision, einer der angesagtesten Bereiche der künstlichen Intelligenz, erobert die "visuelle Welt". Auf der TDWI haben wir in einem Vortrag vorgestellt, wie es möglich ist, einer Kamera die Fähigkeiten eines Auges beizubringen. Wie interpretiert und versteht der Computer die aufgenommenen digitalen Bilder, um Objekte zu identifizieren und zu klassifizieren. Mittlerweile übernimmt die Computer Vision immer anspruchsvollere Aufgaben. So konkurrieren sie mit den menschlichen Fähigkeiten, um ähnliche oder sogar bessere Ergebnisse bei diesen Aufgaben zu erzielen. So kann z. B. die diabetische Retinopathie mit Hilfe von Computer Vision (vergleichbar mit einem qualifizierten Arzt) mit einer ausreichend großen Datenmenge diagnostiziert werden.

In diesem Vortrag hatten wir auch die aktuellen Entwicklungen und Zukunftsaussichten der Computer Vision diskutiert.

In diesem Vortrag hatten wir auch die aktuellen Entwicklungen und Zukunftsaussichten der Computer Vision diskutiert. Bezugnehmend auf die verschiedenen Anwendungsfälle und deren Auswirkungen auf die reale Welt in verschiedenen Problembereichen , wie beispielsweise:

1. Objekterkennung
   Bietet die Möglichkeit, gleichzeitig hunderte von Kategorien verschiedener Objekte in einem Bild zu erkennen. Sie wurde um die Fähigkeit erweitert, auch einzelne Bildbereiche pixelgenau zu segmentieren.
   
   
2. Erkennung von Gesten und Aktionen
   Bedeutet die Erkennung von Mustern in einer Bildsequenz, um damit ausgeführte Aktionen zu identifizieren.
   
   
3. Personenverfolgung
   Ein sehr interessantes Beispiel hierfür sind die AmazonGo-Läden in den USA, die nicht nur verfolgen, was die Benutzer kaufen, sondern auch, was sie nicht kaufen, um das Verbraucherverhalten zu analysieren.
   
   
4. Gesichtserkennung
   Kommt überwiegend in Überwachungskameras und Sicherheitssystemen zum Einsatz. Dadurch können Personen identifiziert werden, um damit die Polizeiarbeit zu unterstützen. Weiterhin kann es für die Prüfung der Identität in Zahlungsportalen verwendet werden oder für die Entsperrung des eigenen Telefons.
   ‍
   
5. Autonomes Fahren
   Computer Vision ist eine kritische Technologie für selbstfahrende Fahrzeuge. Sie muss die Umgebung sehr genau erfassen und bewerten können, damit das Fahrzeug richtig und sicher auf verschiedene Verkehrssituationen reagieren kann.
   
   
6. Eye Tracking
   Ist die Verfolgung der Blickposition, um das entsprechende Nutzerverhalten zu ermitteln. Wird z. B. von Filmregisseuren verwendet, um den tatsächlichen Fokus des Publikums auf ihren Film zu analysieren.
   
   
7. Medizinische Bildgebung
   Die Bedeutung der Computer Vision nimmt in der medizinischen Industrie signifikant zu. Es gibt bereits Anwendungen zur Diagnose von Hautkrankheiten mithilfe einer Kamera. Die dabei anfallenden medizinischen Daten können mit Hilfe der Computer Vision genau analysiert werden.
   ‍
   
8. Präzisionslandwirtschaft
   Um den landwirtschaftlichen Betrieb effizienter zu gestalten, unterliegen die Felder einer ständigen Überwachung. Dadurch kann nach Anzeichen von Krankheiten oder Schädlingsbefall der Pflanzen gesucht werden. So kann bei auftretenden Problemen schnell und ohne größere Folgeschäden eine Beseitigung veranlasst werden.
   ‍

Als praktisches Beispiel sahen wir uns den kleinen Anwendungsbereich "Abstandsmessung" an. Um eine Entfernung von der Kamera zu messen, benötigen wir die Tiefe. Diese kann mit Hilfe von Lidar- oder Flugzeitsensoren, Stereotiefensensoren, Kameras mit strukturiertem oder kodiertem Licht oder einfach mit einer anderen RGB-Kamera mit bestimmten Markerinformationen erfasst werden.

In verschiedenen Anwendungsgebieten wie Virtual- oder Augmented Reality kann dies sehr wichtig sein. Darin versuchen wir eine reale Welt zu rekonstruieren, in der z. B. virtuelle Objekte an bestimmten Positionen platziert werden müssen.

Ein anderes Beispiel stellt die Robotik dar. Die Problematik hierbei ist, die Umgebung für Navigation, Kartierung, Kollisionsvermeidung und Erkennung der Größe eines sich nähernden Objekts verstehen zu müssen. Nach der Erörterung der Anwendungsfälle schauten wir uns auch eine einfache Live-Demo unter der Verwendung von Python an. 

Wir zeigten auf, wie wir mithilfe der Abstandsmessung die Corona-Maßnahmen am Arbeitsplatz einhalten können, indem ein Verzeichnis der benutzten Stühle angelegt wird, um diese anschließend zu desinfizieren.

Diese Beispiele veranschaulichten auch verschiedene praktische Anwendungen der Computer Vision in der heutigen Welt.

Auf den Anwendungsbereich "Objekterkennung" gehen in unserem Blogbeitrag"Explainable Object Detection - ein praktisches How To" genau ein.