Bird Control (OpenCV / Machine Learning / RasPi)

[tr3quart1sta]

Εχω αναλαβει μαζι με ενα συμφοιτητη μου το παρακατω project:

 

Ονομαζεται "Taubenabwehr-System" (bird control στα αγγλικα) και ο σκοπος ειναι να δημιουργησουμε ενα prototype μιας συσκευης που θα διωχνει περιστερια, οχι ομως να τα τραυματιζει. Η συσκευη αυτη θα αποτελειται (κατα πασα πιθανοτητα) απο ενα Raspberry Pi, μια καμερα και μια συσκευη laser. Μεσω της καμερας θα πρεπει να αναγνωριζονται τα περιστερια (επεξεργασια εικονας, ML, κλπ..), ωστε να καθοριζεται η τοποθεσια τους και υστερα το laser θα χρησιμοποιει αυτες τις τοποθεσιες για να σημαδευει και να "πυροβολαει".

 

Εδω μια του χεριου (για να δειτε πως δουλευει):

 

 

Αλλα εμεις θα χρησιμοποιησουμε κατι τετοιο. Θα πρεπει λοιπον να προγραμματισουμε και το RasPi να περιστρεφει την συσκευη:

 

 

Θα πρεπει επισης να προσεξουμε πως θα δουλευει το συστημα σε διαφορες συνθηκες καιρου και φωτισμου.

 

Λογω σχολης ξερουμε και οι δυο καλυτερα Java σε σχεση με αλλες γλωσσες, διοτι τα περισσοτερα μαθηματα ειναι σε αυτην την γλωσσα. Αποτι βλεπω η OpenCV library ειναι γραμμενη σε C++, αλλα τα περισσοτερα παραδειγματα που βρισκω ειναι γραμμενα σε Python. Γιαυτο σκεφτομουν οτι ισως θα ηταν η καλυτερη επιλογη απο πλευρας γλωσσας (στην C++ δεν εχουμε πολυ εμπειρια και θα χασουμε πολυ χρονο για να ασχοληθουμε με τις λεπτομερειες της γλωσσας, ενω στην Java για να γραψεις το ιδιο πραγμα θες πολλες γραμμες κωδικα παραπανω (ενταξει, δεν ισχυει παντα - μην κολλησετε σε αυτο) και λογω του οτι θελω να γραψω σε κατι αλλο εκτος απο Java). Εσεις τι λετε?

 

Η OpenCV ειναι καλη επιλογη? Ποιες αλλες επιλογες υπαρχουνε? Για παραδειγμα στην SimpleCV εχω ακουσει οτι ενω εχεις το πλεονεκτημα να απλουστευονται καποια πραγματα, υπαρχει μηδενικη υποστηριξη οταν πας να ρωτησεις κατι. Στο machine learning πρεπει να υπαρχουνε ετοιμες λυσεις για την αναγνωριση πουλιων, αλλα πιστευω ειναι καλυτερα να εκπαιδευσουμε μονοι μας το συστημα, ετσι δεν ειναι?

 

 

Να σημειωσω επισης οτι και οι δυο δεν εχουμε ασχοληθει ξανα με machine learning, ενω και στην επεξεργασια εικονας εχουμε κανει λιγα πραγματα, αλλα ειναι και κατι που θα ασχοληθουμε πολυ περισσοτερο αυτο το εξαμηνο.

 

Οποιος εχει ορεξη μπορει να μας γραψει γενικοτερες σκεψεις πανω στο project ή και συμβουλες (οχι κατι λεπτομερειακο). Για μενα παντως ειναι απο τα πιο ενδιαφεροντα project που μου εχουνε τυχει και ανυπομονω να μαθω και τις τεχνικες που το συνοδευουν!

[ParhsG]

Ωραιο το project αν και μου φαίνεται λιγο τουβλο αυτο που θελετε να βαλετε.Για τα περιστερια λογικα θα θελετε κατι που να ανιχνευει κινηση και να το σηκώνει ευκολα το rasp pi και δε γίνεται να το φτιάξετε μονοι σας θα πρεπει να πατήσετε σε καποιο αλγοριθμο.Και η στοχευση αν κινηται η κάμερα δεν πρέπει να ειναι τόσο απλο γιατι δε ξέρω πως θα δειχνει στο στόχο / ευθυγραμιση κτλ.

[zynif]

Ξέρεις όμως από machine learning και επεξεργασία εικόνας ;

 

σου λένε τίποτε έννοιες όπως image segmentation
;

 

Μαθηματικά ξέρεις ;

 

Εφόσον είσαι φοιτητής θα σου πρότεινα να ψάξεις για papers στο google scholar και στο sciencedirect.com

που έχουν να κάνουν με αναγνώριση αντικειμένων από εικόνα.

 

Για python υπάρχει η ML βιβλιοθήκη sci kit learn

και επίσης μια βιβλιοθήκη επερξεργασίας εικόνας η skimage (αν μάλλον είναι υποδεέστερη του opencv)

Που ακριβώς και πάνω σε τι σπουδάζεις  στην Ελβετία αν επιτρέπεται ;

[tr3quart1sta]

Ξέρεις όμως από machine learning και επεξεργασία εικόνας ;

Απο ML τιποτα. Επεξεργασια εικονας λιγα πραγματα ειχα κανει το προηγουμενο εξαμηνο στο μαθημα "Μαθηματικα για γραφικα και επεξεργασια εικονας" το οποιο περιλαμβανε, μεταξυ αλλων:

 

interpolation

linear mapping

traget-to-source mapping

convolution

sinc(x)

filters (gauss, prewitt, laplace, etc)

edge detection

delta-distribution

pattern matching (εδω ειχαμε ενα μικρο κομματι της εικονας και μεσω διαφορων correlation coefficients προσπαθουσαμε να βρουμε σημεια της εικονας που "μοιαζουν" οσο το δυνατον περισσοτερο με αυτο το κομματι, αλλα δεν νομιζω να ταιριαζει σε αυτην την περιπτωση)

 

σου λένε τίποτε έννοιες όπως image segmentation;

δυστυχως οχι (ακομα )

 

 

Μαθηματικά ξέρεις ;

Ναι, μου αρεσουνε αρκετα τα μαθηματικα και προσπαθω να παιρνω οσο περισσοτερα μαθηματα πανω σε αυτα, σε αντιθεση με τους περισσοτερους που κανουν μονο το minimum και μου φαινεται παραξενο

 

 

Που ακριβώς και πάνω σε τι σπουδάζεις στην Ελβετία αν επιτρέπεται ;

Εδω ειμαι (η σχολη βρισκεται στην πολη Brugg) στην τελευταια χρονια και κανω μαθηματα ειδικευσης Information Processing and Visualisation μαζι με το project. Οπως βλεπετε υπαρχει και το μαθημα Machine Learning, αλλα ειναι καινουριο μαθημα και δεν συμπληρωσε το minimum των 15 μαθητων για να γινει το μαθημα (μαλλον επειδη και ο καθηγητης δεν ειναι ιδιαιτερα αγαπητος).

[zynif]

Το machine learning είναι μια συλλογή αλγορίθμων που διαχωρίζουν με ένα ποσοστό επιτυχίας σημεία σε ν-διάστατους χώρους που ανήκουν σε διαφορετικές κλάσεις (συνήθως δύο) *. Και φυσικά για να το κάνουν αυτό θέλουν παραδείγματα εκπαίδευσης.

 

Θα σου πρότεινα να ψάξεις papers πάνω σε object recognition και να δεις πως μπορούν να εφαρμοστούν για πουλιά.

Μάλλον θα πρέπει να κοιτάξεις λίγο κάποιους αλγόριθμους machine learning ( δες πχ one class classification**)

 

* πχ περιστέρια-κότσυφια

  περιστέρια-γεράκι

κλπτ

 

** Επειδή σίγουρα μπορείς να δεις αρκετά είδη πουλιών σε μια πόλη πιστεύω ότι μπορείς να πεις ότι με ενδιαφέρουν μόνο τα περιστέρια και  πρέπει o ML αλγόριθμος να τις ταξινομεί το άγνωστο πτηνό που θα ανιχνεύσει στο frame ως περιστέρι - όχι περιστέρι ( δεν με ενδιαφέρει τι)

 

Άλλα project στο μάθημα  δεν υπάρχουν ;

[tr3quart1sta]

Το machine learning είναι μια συλλογή αλγορίθμων που διαχωρίζουν με ένα ποσοστό επιτυχίας σημεία σε ν-διάστατους χώρους που ανήκουν σε διαφορετικές κλάσεις (συνήθως δύο) *. Και φυσικά για να το κάνουν αυτό θέλουν παραδείγματα εκπαίδευσης.

 

Θα σου πρότεινα να ψάξεις papers πάνω σε object recognition και να δεις πως μπορούν να εφαρμοστούν για πουλιά.

Μάλλον θα πρέπει να κοιτάξεις λίγο κάποιους αλγόριθμους machine learning ( δες πχ one class classification**)

 

* πχ περιστέρια-κότσυφια

  περιστέρια-γεράκι

κλπτ

 

** Επειδή σίγουρα μπορείς να δεις αρκετά είδη πουλιών σε μια πόλη πιστεύω ότι μπορείς να πεις ότι με ενδιαφέρουν μόνο τα περιστέρια και  πρέπει o ML αλγόριθμος να τις ταξινομεί το άγνωστο πτηνό που θα ανιχνεύσει στο frame ως περιστέρι - όχι περιστέρι ( δεν με ενδιαφέρει τι)

 

Άλλα project στο μάθημα  δεν υπάρχουν ;

 

Ευχαριστω πολυ!!

 

Υπηρχανε γυρω στα ~65 projects και η διαδικασια για να μοιραστουνε στους φοιτητες πηρε κατι μηνες, οποτε καταλαβαινεις οτι αυτο δεν αλλαζει..

[tr3quart1sta]

http://xkcd.com/1425/ 

 

 

 

btw σκεφτομασταν οτι ισως θα ητανε πιο ευκολο να χρησιμοποιουσαμε κομματια βιντεο οπου θα ψαχναμε για "λεκεδες" (τα πουλια   ) και αν υπαρχουνε αλλαγες σε αυτους, αντι να παιρναμε εικονες και να ψαχναμε πραγματικα για πουλια

[παπι]

Παρα είναι φιλόδοξο. Το πολυβόλο το φτιάξετε;

[zynif]

Ο καθηγητής δεν βοηθάει ;

[timonkaipumpa3]

Treq...

 

Δοκίμασε με blob detection και ανίχνευση του χρώματος μέσα στο blob. Λογικά θα είναι αρκετά πιο γρήγορο και στην υλοποίηση αλλά και στην εκτέλεση από το να τρέξεις ML διαδικασίες. 

 

Ή, θα μπορείς να κάνεις πλέον ML σε χώρο με λιγότερες διαστάσεις εάν παίξεις μόνο με το χρώμα.