نوشته‌ها

درک و محل‌یابی سه‌بعدی (بخش 1)

لک، م.ب.، نیری‌فرد، ط. 1398. درک و محل‌یابی سه‌بعدی (بخش 1). فناوری در کشاورزی، 4، 25-20.

جهان قابل رؤیتی که ما در آن زندگی می­‌کنیم دنیایی سه بعدی  است که سه متغیر مستقل برای تعیین محل و مرزیابی اشیایی که با حواس خود می­‌توانیم درک کنیم کفایت می‎­کند. بلندا، پهنا، و ژرفا اطلاعاتی کافی برای محصور کردن ناحیه­ای از فضا که توسط یک شی بی­جان یا جان­دار اشغال شده است و همچنین برای موقعیت­‎یابی دقیق آن، فراهم می­‎آورند. بینایی شگفت­ انگیزترین حس انسان است. دو چشم ما، خردمندانه در ارتفاعی یکسان از زمین و فاصله­ افقی مشخصی از یکدیگر قرار دارند و به مغز اجازه مقایسه تصاویر ثبت شده توسط شبکیه­‌ها [ی دو چشم] را می­‌دهد تا فاصله اشیای پیرامون تا چشم‌­ها را تخمین بزند. این اصل بنیادی برجسته‌­بینی است که هم توسط انسان و هم ادراک رایانه‌­ای به کار می­‌رود. برای بررسی یک صحنه در ادراک رایانه‌ا­ی به‌­جای استفاده از مغز برای تطبیق تصاویر حاصل از چشم­‌های چپ و راست و استنتاج خصوصیات سه­‌بعدی (3D)، یک الگوریتم کامپیوتری یک جفت تصویر دیجیتالی را که همزمان توسط یک دوربین استریو گرفته شده­ است به یکدیگر مرتبط می‌­کند و اشیای یکسانی را در هر دو تصویر شناسایی کرده و تفاوت آن­‌ها را از لحاظ موقعیت پیکسل‌­ها اندازه‎­گیری می­‌کند. این تفاوت “عدم شباهت” نامیده می‌­شود و توأم با پارامترهای دیگر دوربین، رایانه‌­ها را قادر می­‌سازد که یک صحنه واقعی را در یک تصویر مجازی سه­‌بعدی از نو خلق کنند. پیروی از برتری بینایی انسان آرزوی [افرادی] است که در زمینه روباتیک و هوش مصنوعی کار می­‌کنند. اصول برجسته­‌نمایی جدید نیستند، این اصول در قرن نوزدهم کشف شدند. افرادی که از خانه ابراهام لینکلن در اسپرینگ ­فیلد (ایلی­نوی، ایالات متحده امریکا) بازدید کرده‎­اند یک استریوسکوپ برای مشاهده دوبینی تصاویر برجسته را بیاد خواهند آورد. این ابزار با ایجاد توهمی از عمق، یک تفریح بدیع در آن زمان محسوب می‌­شد. پیش از این که فناوری روباتیک قادر به بهره­‌گیری از اثر استریو باشد می­‎بایست بیش از یکصد سال از ساخت این استریوسکوپ سپری می‌­شد. اگرچه، ماشین­ بینایی تک­ چشمی در طی سه دهه گذشته به ­کرّات مورد بررسی قرار گرفته است، امّا تنها در طی ده سال گذشته حسگرهای استریو مورد محبوبیت قرار گرفته و ترویج یافتند. دلیل این تأخیر پیچیدگی یافتن همزمان یک شی در هر دو تصویر بود. در اواخر دهه 1990، پردازنده­‌ها از سرعت کافی برخوردار بودند تا الگوریتم­‎هایی که اجازه همبستگی موفقیت آمیز هم­زمان تصاویر استریو می‎­دهند را اجرا کنند.

دریافت فایل مقاله

4-4