Detekce pohybujících se předmětů v prostoru pomocí optických senzorů a umělé inteligence

1. Prostudujte problematiku využití umělé inteligence pro účely zpracování dat z optických senzorů.

2. Vyberte vhodné komerční optické senzory vhodné pro detekci předmětů v prostoru a výběr zdůvodněte s ohledem na typ a formát výstupních dat.

3. Navrhněte algoritmus, který dokáže detekovat předmět v prostoru s využitím dvou různých optických senzorů (např. laser a optika).

4. Implementujte navržený algoritmus.

5. Výsledné řešení řádně otestujte a kriticky zhodnoťte.


***************************************************************
Úvod od firmy Leuze Engineering Czech s.r.o.

Dnešní platformy pro umělou inteligenci jako je např. Google Tensor Flow nabízejí široké možnosti
analýzy obrazových dat pro účely rozpoznávání předmětů v 2D i 3D. Toho lze využít při zpracování dat
z optických senzorů jako jsou kamery nebo laserové skenery např. v dopravě (detekce nežádoucích
předmětů v jízdní dráze vozidla) či intralogistice (autonomně řízené vozíky ve skladových prostorech).

Zadání

Cílem práce je seznámit se s dostupnými platformami pro umělou inteligenci a možnostmi jejich
nasazení pro analýzu obrazových dat z industriálních kamer a laserových skenerů. Dále pak
praktická aplikace získaných poznatků při návrhu algoritmu pro fúzi dat z těchto dvou typů
senzorů.

Zadání práce zahrnuje následující kroky:

1. Analýza vlastností dostupných komerčních optických senzorů vhodných pro detekci
předmětů v prostoru (2D kamery, Time-of-Fligth senzory, laserové skenery, stereokamery) z hlediska typu zaznamenávaných dat a formátu výstupních dat.

2. Analýza dostupných platforem pro umělou inteligenci (např. Google Tensor Flow, OpenCV,
PyTorch, včetně jejich 3D rozšíření jako je TensorFlow3D PyTorch3D atd.) a jejich možností
pro využití výstupů z analyzovaných optických senzorů za účelem detekce a lokalizace
předmětů v prostoru.

2. Návrh algoritmu pro fúzi dat ze dvou různých optických senzorů pro dokonalejší lokalizaci
(např. algoritmus který předmětu v prostoru detekovanému laserovým skenerem přiřadí
předmět detekovaný kamerou na daných souřadnicích).

3. Vývoj softwarového modulu pro aplikaci navrženého algoritmu na zvolené HW platformě
(např. Raspberry Pie, PC nebo industriální PC) s dodanými senzory (laserový skener a
kamera) na bázi vybrané platformy pro umělou inteligenci.

4. Požadované znalosti:
• Vývoj v jazyku Python v operačním systému Linux, příp. Windows