درک و محلیابی سهبعدی (بخش ۱)
لک، م.ب.، نیریفرد، ط. ۱۳۹۸٫ درک و محلیابی سهبعدی (بخش ۱). فناوری در کشاورزی، ۴، ۲۵-۲۰٫
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 (۳D)، 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 ۱۹۹۰، پردازندهها از سرعت کافی برخوردار بودند تا الگوریتمهایی که اجازه همبستگی موفقیت آمیز همزمان تصاویر استریو میدهند را اجرا کنند.