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【機(jī)器學(xué)習(xí)】通過(guò)圖像情報(bào)處理技術(shù)預(yù)測(cè)球體運(yùn)動(dòng)軌跡,結(jié)合AR以及HMD技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)呈現(xiàn)

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慶應(yīng)大學(xué)理工學(xué)部的伊藤勇太特聘助教等人,開(kāi)發(fā)一套可以預(yù)測(cè)現(xiàn)實(shí)世界中球體運(yùn)行軌跡,并且將該球體未來(lái)運(yùn)行的軌跡通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)呈現(xiàn)出來(lái)的,一種被稱(chēng)作:(Laplacian Vision)的機(jī)器學(xué)習(xí)的體系。使用計(jì)算機(jī)對(duì)物體的動(dòng)作進(jìn)行解析,并且通過(guò)透視式的頭戴式顯示器設(shè)備( See-through Head Mount Display)進(jìn)行實(shí)時(shí)的呈現(xiàn)。大家可以想象:在棒球比賽中,人們可以對(duì)棒球被擊中之后是否能打出本壘打進(jìn)行預(yù)判。除了表示棒球的飛行軌跡以外,在交通工具的運(yùn)行軌跡以及海嘯災(zāi)難的預(yù)測(cè)等應(yīng)用場(chǎng)景中也可以期待這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)揮更大的作用。



通過(guò)物理模擬技術(shù)將球體的運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)算出來(lái),然后把目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡轉(zhuǎn)換成用戶(hù)視角的圖像信息,并且通過(guò)頭戴式顯示器(HMD)設(shè)備呈現(xiàn)出來(lái)。簡(jiǎn)化物理模擬的過(guò)程來(lái)縮短計(jì)算時(shí)間,并通過(guò)將球體已經(jīng)通過(guò)的軌跡部分去除掉,只呈現(xiàn)即將出現(xiàn)的軌跡等這些手段,基本實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有延時(shí)感的實(shí)時(shí)呈現(xiàn)的效果。


這次利用的是光學(xué)式的動(dòng)態(tài)捕捉(Motion capture)系統(tǒng)。在棒球或者是英式橄欖球等在大型體育館舉行的體育項(xiàng)目中可以使用高清相機(jī)代替。在轉(zhuǎn)播比賽的過(guò)程中,通過(guò)預(yù)測(cè)擊球以及球的落地點(diǎn),進(jìn)而在轉(zhuǎn)播畫(huà)面中顯示出選手成果接到球的成功率等信息,進(jìn)一步提高電視轉(zhuǎn)播的水平。

除此以外,在比如海嘯災(zāi)害以及交通預(yù)防的領(lǐng)域,通過(guò)跟物聯(lián)網(wǎng)(IoT)為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的整合,把“眼看就要發(fā)生”的未來(lái)預(yù)測(cè)出來(lái),并通過(guò)HMD設(shè)備進(jìn)行呈現(xiàn)出來(lái)。比如將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到諸如汽車(chē)自動(dòng)駕駛的界面上等這些想法也是非常有實(shí)用價(jià)值的。

能夠“預(yù)測(cè)未來(lái)”的能力非常方便。這項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)將模擬技術(shù)以及AR的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前雖然是依賴(lài)于大型的測(cè)量系統(tǒng)以及簡(jiǎn)單的模擬技術(shù),但隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,可以想象簡(jiǎn)單的測(cè)量系統(tǒng)加大規(guī)模的模擬技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)相同技術(shù)的一天必將會(huì)到來(lái)。屆時(shí)或許將不單單是對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的預(yù)測(cè),還會(huì)實(shí)現(xiàn)包括對(duì)裝置故障、信息傳輸領(lǐng)域的“預(yù)測(cè)未來(lái)”能力。

 像“實(shí)現(xiàn)可能性在6成以上”這樣來(lái)顯示實(shí)現(xiàn)可能性大小模式,還是像”直行70%可能性,左轉(zhuǎn)彎20%,剎車(chē)10%”這樣來(lái)顯示未來(lái)各種可能性的概率的模式來(lái)呈現(xiàn)給用戶(hù),這些問(wèn)題也需要在后面的研究設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)一步完善考慮。



原文文獻(xiàn):

小寺貴之、2017年01月24日、<ボールの動(dòng)きを予測(cè)、未來(lái)の軌跡をARで映し出す>、ニュースイッチ日刊工業(yè)新聞;


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