"Tüm Çerezleri Kabul Et" seçeneğine tıklayarak, sitede gezinmeyi geliştirmek, site kullanımını analiz etmek ve pazarlama çabalarımıza yardımcı olmak için cihazınızda çerezlerin saklanmasını kabul edersiniz. Daha fazla bilgi
Çerez Ayarları
"Tüm Çerezleri Kabul Et" seçeneğine tıklayarak, sitede gezinmeyi geliştirmek, site kullanımını analiz etmek ve pazarlama çabalarımıza yardımcı olmak için cihazınızda çerezlerin saklanmasını kabul edersiniz. Daha fazla bilgi
Navigasyon çözümlerinde bilgisayarla görmenin, daha akıllı ve daha güvenli seyahat deneyimleri için gerçek zamanlı haritalama, nesne tanıma ve artırılmış gerçekliği nasıl geliştirdiğini görün.
Günümüzde, telefonunuzu çıkarıp bir varış noktası yazmak ve oraya ulaşmak için adım adım yol tariflerini takip etmek zahmetsiz geliyor. Bu sadece birkaç saniye süren bir şey. Ancak bu günlük kolaylık, yıllar süren teknolojik ilerlemenin bir sonucudur. Navigasyon, kağıt haritalar ve pusulalardan dünyayı gerçek zamanlı olarak anlayabilen ve yanıt verebilen akıllı sistemlere kadar uzun bir yol kat etti.
Bu değişimin arkasındaki teknolojilerden biri, makinelerin görsel bilgileri insanlar gibi yorumlamasına olanak tanıyan bir yapay zeka (AI) dalı olan bilgisayar görüşüdür. Son teknoloji navigasyon araçları artık harita doğruluğunu artırmak, yol koşullarını izlemek ve kullanıcıları karmaşık ortamlarda yönlendirmek için uydulardan, araç kameralarından ve sokak seviyesindeki sensörlerden alınan gerçek zamanlı görüntüleri kullanıyor.
Bu makalede, bilgisayarla görmenin GPS haritalarını iyileştirerek, gerçek zamanlı trafik güncellemeleri sunarak ve artırılmış gerçeklik navigasyonu ve otonom araçlar gibi teknolojileri destekleyerek navigasyonu nasıl geliştirdiğini inceleyeceğiz.
Sürükleyici 3D haritalama ile yapay zeka navigasyon sistemleri
İster şehrin bir ucundan diğer ucuna gidiyor olun ister yakındaki bir kafeyi arıyor olun, günlük hayatta yönünüzü bulmak için Google Haritalar gibi araçları kullanmak çok yaygın hale geldi. Yapay zeka teknolojileri daha yaygın bir şekilde benimsendikçe, 2023 yılında Google Haritalar tarafından tanıtılan ve kullanıcıların yolculuklarının bazı bölümlerini 3D bir ortamda önizlemelerine olanak tanıyan Sürükleyici Görünüm gibi giderek daha gelişmiş özellikler görüyoruz. Bu özellik yapay zeka, fotogrametri ve bilgisayarla görmenin bir araya gelmesiyle mümkün oluyor.
Şekil 1. Google Haritalar'ın Sürükleyici Görünümü.
Her şey bir dizi özel ekipman tarafından çekilen milyarlarca yüksek çözünürlüklü görüntüyle başlıyor. Bunlar arasında Street View araçları, şehirlerde dolaşan 360 derecelik kameralarla donatılmış araçlar ve Trekker cihazları, yürüyüş parkurları veya dar geçitler gibi araçların ulaşamadığı yerlerde görüntü yakalamak için kullanılan monte edilmiş kameralara sahip giyilebilir sırt çantaları yer alıyor.
Bu görüntüler, sokakların, binaların ve arazinin doğru 3D modellerini oluşturmak için farklı açılardan çekilen 2D fotoğrafları bir araya getiren bir teknik olan fotogrametri kullanılarak harita verileriyle hizalanır.
Daha sonra, yol işaretleri, kaldırımlar, yaya geçitleri ve bina girişleri gibi önemli özellikleri tanımlamak ve etiketlemek için nesne algılama ve görüntü segmentasyonu kullanarak bu modelleri analiz etmek için bilgisayar görüşü kullanılır.
Şekil 2. Immersive View, bir sokaktaki nesneleri segmentlere ayırmak için segmentasyon kullanır.
Etiketli veriler, görsel işaretlerin bölgeler arasında nasıl farklılık gösterdiğini tanıyan yapay zeka sistemlerini eğitmek için kullanılır. Örneğin, sistem Amerika Birleşik Devletleri'nde tipik olarak sarı veya turuncu bir elmas olan "YAVAŞ" işareti ile Japonya'da genellikle kırmızı ve beyaz bir üçgen olan benzer bir işareti kolayca ayırt edebilir. Bu anlayış düzeyi, navigasyon deneyimini daha doğru ve kültürel açıdan daha bilinçli hale getirir.
Son olarak, Immersive View canlı navigasyon yollarını 3D ortamın üzerine bindirerek tam olarak nereye gittiğinizi gösteren akıcı ve sezgisel bir deneyim sunuyor.
Navigasyon çözümlerinde artırılmış gerçeklik
Muhtemelen hepimiz daireler çizerek Google Haritalar'ın bizi hangi yöne doğru gösterdiğini anlamaya çalışmışızdır. Bu kafa karışıklığı, dijital bilgileri gerçek dünyadaki kamera görüntüsünün üzerine bindiren bir teknoloji olan artırılmış gerçeklik (AR) navigasyonunun çözmeyi amaçladığı şeydir. İnsanların şehir sokakları veya geniş kapalı alanlar gibi yoğun yerlerde yollarını bulma yöntemlerini değiştiriyor.
Normal haritaları takip etmek, özellikle GPS sinyalleri zayıf olduğunda veya iyi çalışmadığında zor olabilir. AR navigasyon, gerçek dünyanın canlı kamera görüntüsü üzerinde dijital yol tariflerini, okları ve etiketleri göstererek bu sorunu çözer. Bu, kullanıcıların çevrelerindeki sokaklara ve binalara uyan rehberlik gördükleri anlamına gelir ve nereye gideceklerini bilmelerini çok daha kolay hale getirir.
Artırılmış gerçeklik navigasyonda nasıl kullanılıyor?
AR navigasyonu, bir cihazın kamerası aracılığıyla çevreyi anlamak için bilgisayarla görme modellerine dayanır. Bu, bina kenarları veya sokak işaretleri gibi özellikleri tespit eden ve bunları depolanan bir haritayla eşleştiren görüntü yerelleştirme gibi çeşitli görevleri içerir. Eş zamanlı yerelleştirme ve haritalama (SLAM), cihazın konumunu gerçek zamanlı olarak izlerken çevrenin bir haritasını oluşturur.
Örneğin, Zürih Havaalanı, iç mekan navigasyonu için Google Haritalar'ın Canlı Görünümünü uygulayan ilk havaalanı oldu. Yolcular, telefonlarının kameralarını kullanarak gerçek dünya ortamına yerleştirilmiş okları ve yol tariflerini görebiliyor ve terminaller boyunca kapılara, mağazalara ve hizmetlere yönlendirilebiliyor. Bu, karmaşık iç mekanlarda navigasyonu kolaylaştırarak yolcu deneyimini geliştiriyor.
Şekil 3. Zürih Havalimanı, yolcuları iç mekanda yönlendirmek için bilgisayarla görme ve AR kullanıyor.
Yapay zekalı navigasyon sistemleri ile yol güvenliğinin artırılması
Şehir sokakları her geçen gün daha da kalabalıklaşıyor. Yolda daha fazla araba, kalabalık kaldırımlar ve sürekli hareketlilik nedeniyle trafiğin sorunsuz ve güvenli bir şekilde akmasını sağlamak giderek zorlaşıyor. Bu kaosu yönetmeye yardımcı olmak için birçok şehir yapay zeka ve bilgisayarla görmeye yöneliyor.
Kavşaklara ve yollar boyunca yerleştirilen akıllı kameralar ve sensörler sürekli bir görsel veri akışı yakalar. Bu görüntüler kazaları tespit etmek, trafik akışını izlemek, çukurları tespit etmek ve yasadışı park etme veya riskli yaya davranışları gibi şeyleri yakalamak için gerçek zamanlı olarak işlenir.
Bunun ilginç bir örneği Çin'in Hangzhou kentindeki Akıllı Havaalanı Otoyolu 'dur. Hangzhou şehir merkezini Xiaoshan Uluslararası Havaalanına bağlayan bu 20 kilometrelik otoyol, yüksek çözünürlüklü kameralar ve milimetre dalga radarlarla geliştirilmiştir. Bu cihazlar sürekli olarak video ve sensör verileri toplamakta ve bunlar daha sonra bilgisayar görüşü kullanılarak analiz edilmektedir.
Sistem sadece görüntü kaydetmek yerine yolda olup bitenleri yorumluyor. Bilgisayarlı görüş algoritmaları araç çarpışmalarını tespit eder, trafik ihlallerini tanır ve hatta otoyol çıkışlarının yakınındaki yayaları veya olağandışı hareketleri belirler. Bu da trafik görevlilerinin olay yerinde fiziksel olarak bulunmalarına gerek kalmadan olaylara saniyeler içinde müdahale edebilmelerini sağlıyor.
Veriler aynı zamanda dijital bir ikizi de besliyor: otoyolun gerçek zamanlı trafik koşullarını, araç ayrıntılarını ve ortaya çıkan sıkışıklığı gösteren canlı, 3D sanal bir modeli. Trafik görevlileri akışı yönetmek, akıllı uyarılar vermek ve olaylara hızlı ve doğru bir şekilde müdahale etmek için bu görsel arayüzü izliyor.
Navigasyonda bilgisayarla görmenin sağladığı otonom hareketlilik
Günümüzde navigasyon, A noktasından B noktasına gitmenin çok ötesine geçmiştir. Artık ister yolda ister depolarda olsun, insanları hareket ettiren, malları yöneten ve gerçek zamanlı kararlar veren akıllı sistemlerin kritik bir parçasıdır.
Bu sistemlerin çoğunun merkezinde, makinelerin görsel verileri yorumlamasını ve çevrelerine anında yanıt vermesini sağlayan bilgisayar görüşü yer alıyor. Bu teknolojinin farklı ortamlarda navigasyonu nasıl dönüştürdüğünü görmek için bazı örnekler üzerinden gidelim.
Bilgisayar görüşü ile gezinen depo robotları
Robotlar, özellikle büyük ölçekli depo operasyonlarında lojistiğin geleceği için vazgeçilmez hale geliyor. E-ticaret talebi arttıkça, şirketler karmaşık ortamlarda gezinmek, öğeleri sıralamak ve envanteri hız ve hassasiyetle yönetmek için bilgisayar görüşü ile çalışan makinelere giderek daha fazla güveniyor.
Örneğin, 750.000 'den fazla robotun operasyonların verimli bir şekilde yürütülmesi için insanlarla birlikte çalıştığı Amazon'un sipariş karşılama merkezlerini ele alalım. Bu robotlar, yoğun depo zeminlerinde gezinmek, öğeleri tanımlamak ve hızlı, doğru kararlar vermek için büyük ölçüde bilgisayar görüşüne güveniyor.
Bu sistemlerden biri, envanter işlemlerini hızlandırmak için tasarlanmış robotik bir platform olan Sequoia'dır. Gelen ürünleri taramak, saymak ve düzenlemek için gelişmiş bilgisayar görüşü kullanarak depolama ve geri alma süreçlerini kolaylaştırmaya yardımcı olur.
Benzer şekilde, robotik bir kol olan Vulcan, raflardan güvenli bir şekilde ürün almak için kameralar ve görüntü analizi kullanıyor, her nesnenin şekline ve konumuna göre tutuşunu ayarlıyor ve hatta insan yardımına ihtiyaç duyulduğunda bunu algılıyor. Bu arada, başka bir görüntü özellikli robot olan Cardinal, sıralama konusunda uzmanlaşmıştır: karışık paket yığınlarını tarar ve bunları tam olarak doğru giden arabalara yerleştirir.
Şekil 4. Kardinal paketleri bir yığından tam olarak kaldırıyor.
Otonom araç navigasyonunda bilgisayar görüşü
Şimdiye kadar, bilgisayarla görmenin hem insanların hem de robotların çevrelerinde gezinmelerine nasıl yardımcı olduğunu gördük. Ancak, navigasyonun tamamen aracın gerçek zamanlı olarak görebildiği ve anlayabildiği şeylere bağlı olduğu sürücüsüz arabalar gibi otonom sistemler için de aynı derecede önemlidir.
Tesla Vision sistemi buna iyi bir örnektir. Tesla, otonom sürüşe sadece kamera yaklaşımını benimsemiş, radar ve diğer sensörleri kaldırarak otomobilin çevresinin 360 derecelik tam bir görüntüsünü sağlayan bir kamera ağını tercih etmiştir. Bu kameralar görsel verileri, çevreyi yorumlamak ve anlık sürüş kararları vermek için derin sinir ağları kullanan Tam Kendi Kendine Sürüş (FSD) bilgisayarına besler.
Sistem, gördüklerine dayanarak ne zaman direksiyonu kıracağına, hızlanacağına, fren yapacağına veya şerit değiştireceğine karar verir - tıpkı bir insan sürücünün yapacağı gibi, ancak tamamen görsel girdi yoluyla. Tesla, filosundaki büyük miktarda gerçek dünya sürüş verilerini toplayıp öğrenerek bu sistemi sürekli olarak geliştiriyor.
Şekil 5. Tesla, güvenli ve otonom navigasyon için bilgisayar görüşü kullanıyor.
Navigasyonda bilgisayarla görmenin artıları ve eksileri
Navigasyonda, özellikle de doğruluk, güvenlik ve gerçek zamanlı karar vermenin önemli olduğu sistemlerde bilgisayarla görmeyi kullanmanın bazı temel avantajları şunlardır:
Yakıt tüketimini azaltır: Sürücülerin trafikten ve dur-kalk rotalarından kaçınmasına yardımcı olarak, bilgisayarlı görüş genel yakıt tüketimini ve seyahat süresini azaltabilir ve günlük işe gidip gelmeleri daha verimli hale getirebilir.
Yol aşınmasını ve altyapı sorunlarını tespit eder: Görüş tabanlı çözümler çukurları, soluk şerit işaretlerini, kırık işaretleri ve hasarlı altyapıyı tarayarak bakım ekiplerine güvenilir, gerçek zamanlı veriler sağlayabilir.
Diğer yapay zeka araçlarıyla sorunsuz bir şekilde entegre olur: Bilgisayar görüşü, son derece akıllı ve kişiselleştirilmiş bir navigasyon deneyimi oluşturmak için sesli asistanlar, davranışsal tahmin modelleri veya rota optimizasyon algoritmaları ile birleştirilebilir.
Bilgisayarlı görü navigasyona birçok fayda sağlarken, bu tür çözümleri uygularken göz önünde bulundurulması gereken birkaç önemli sınırlamayı da beraberinde getirir. İşte akılda tutulması gereken bazı temel zorluklar:
Genelleme eksikliği: Belirli ortamlar veya senaryolar üzerinde eğitilen modeller, yeniden eğitilmeden yeni veya değişen bağlamlarda kullanıldığında genellikle zorlanır.
Aydınlatma sınırlamaları: Görüş sistemleri iyi çalışmak için iyi aydınlatmaya ve açık havaya ihtiyaç duyar. Sis, şiddetli yağmur veya karanlıkta, LiDAR veya radar gibi sensörlerle birleştirilmedikçe performansları düşer.
Gizlilik riskleri: Kamera kullanan navigasyon sistemleri insanları ve özel mülkleri izinsiz olarak yakalayabilir. Bu durum, geliştirme ve dağıtım sırasında dikkatle ele alınması gereken gizlilik sorunlarını ortaya çıkarmaktadır.
Önemli çıkarımlar
Bilgisayar görüşü, haritaları daha dinamik, trafik sistemlerini daha akıllı ve mobiliteyi daha erişilebilir hale getirerek navigasyonu yeniden keşfediyor. Bir zamanlar statik olan rotalar artık sürükleyici 3D önizlemeler, AR rehberli yol tarifleri ve otonom ulaşım teknolojileri tarafından desteklenen gerçek zamanlı, etkileşimli deneyimlerdir.
Teknoloji ilerledikçe, odak noktası muhtemelen bu sistemleri daha kapsayıcı, uyarlanabilir ve sorumlu hale getirmeye doğru kayacaktır. İlerlemenin devam etmesi, farklı ortamlarda doğruluğu artırmaya, güvenilir performansı sürdürmeye ve kullanıcı gizliliğini korumaya bağlı olacaktır. Navigasyonda bilgisayarla görmenin geleceği, yalnızca akıllı değil, aynı zamanda tasarımları ve etkileri açısından da düşünceli çözümler üretmekte yatmaktadır.