您現(xiàn)在的位置是:首頁 >財經(jīng) > 2020-12-01 09:06:59 來源:
使用深度學(xué)習(xí)進行準(zhǔn)確高效的3D運動跟蹤
新的傳感方法使跟蹤運動更容易,更有效。東北大學(xué)的一個研究小組已經(jīng)使用深度學(xué)習(xí)和結(jié)構(gòu)感知的時間雙邊濾波器從柔性磁通傳感器陣列中捕獲了靈巧的3D運動數(shù)據(jù)。
靈巧的3D運動數(shù)據(jù)可以用于多種用途:生物學(xué)家可以使用該數(shù)據(jù)記錄生活環(huán)境中小動物的詳細運動,科學(xué)家可以跟蹤流體的流動,研究人員可以跟蹤手指的運動和用戶所操縱的物體在虛擬現(xiàn)實中。
當(dāng)前,光學(xué)相機是跟蹤運動的最主要方法。然而,光學(xué)相機在準(zhǔn)確性和可靠性方面都處于困境。如果小動物挖洞或手指或物體遮擋視線,則相機將無法檢測到運動。
磁跟蹤技術(shù)也用于靈巧運動。然而,即使是最先進的磁性系統(tǒng)也面臨著局限性。經(jīng)典的跟蹤方法會產(chǎn)生偏差,并且磁源會出現(xiàn)死角問題或標(biāo)記較大。
研究團隊通過在新的磁跟蹤原理上應(yīng)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和新穎的結(jié)構(gòu)感知時間雙邊濾波器,發(fā)明了他們的新方法。首先,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)在任何位置和方向從模擬通量值到LC線圈3-D配置的回歸。
捕獲的具有標(biāo)記方向的運動序列保持垂直于磁通傳感器平面,并使用提出的方法和數(shù)值方法進行計算。傳統(tǒng)方法具有一定的偏差,而所提出的深度學(xué)習(xí)方法解決了該問題,以達到較高的精度。學(xué)分:東北大學(xué)
新的濾波器進一步補償數(shù)據(jù),以重建平穩(wěn)準(zhǔn)確的運動。標(biāo)記器不需要電池,因此可以最大限度地延長觀察時間。
結(jié)果,新的集成系統(tǒng)可以以毫米級的精度以100Hz的速度跟蹤多個LC線圈。由于系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)功能,因此可以重構(gòu)死角引起的跟蹤損耗。
當(dāng)運動偶爾包含死角數(shù)據(jù)時,結(jié)果是錯誤的,但是可以使用濾鏡對其進行重構(gòu)。所提出的結(jié)構(gòu)感知時間雙向濾波器的性能優(yōu)于任何其他常規(guī)濾波器,因為它利用了傳感器的原始測量值。學(xué)分:東北大學(xué)
Kitamura補充說:“我們研究的應(yīng)用非常廣泛??梢愿櫴謩菀院喕交瑒赢嫷膭?chuàng)建,可以將標(biāo)記物放入流體中以跟蹤其流動,并可以對小動物進行跟蹤。”