"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 bilgisayar görüşünün, daha akıllı ve daha güvenli seyahat deneyimleri için gerçek zamanlı haritalamayı, nesne tanımayı ve artırılmış gerçekliği nasıl geliştirdiğini görün.
Günümüzde, telefonunuzu çıkarıp bir hedef yazmak ve oraya ulaşmak için adım adım talimatları izlemek zahmetsiz geliyor. Bu sadece birkaç saniye süren bir şey. Ancak bu günlük kolaylık, yıllarca süren teknolojik ilerlemenin bir sonucu. Navigasyon, kağıt haritalardan 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 yorumlamasını sağlayan bir yapay zeka (AI) dalı olan bilgisayarla görme'dir. En yeni navigasyon araçları artık harita doğruluğunu iyileştirmek, yol koşullarını izlemek ve kullanıcılara karmaşık ortamlarda rehberlik etmek için uydulardan, araç kameralarından ve sokak seviyesindeki sensörlerden elde edilen gerçek zamanlı görüntüleri kullanıyor.
Bu makalede, bilgisayar görüşünün GPS haritalarını iyileştirerek, gerçek zamanlı trafik güncellemeleri sunarak ve artırılmış gerçeklik navigasyonu ve otonom araçlar gibi teknolojileri destekleyerek navigasyonu nasıl geliştirdiğini keşfedeceğiz.
Sürükleyici 3D haritalamaya sahip yapay zeka navigasyon sistemleri
İster şehir içinde yolculuk yapıyor olun, ister yakındaki bir kafeyi arıyor olun, günlük yaşamda gezinmek için Google Haritalar gibi araçları kullanmak çok yaygın hale geldi. Yapay zeka teknolojileri daha geniş çapta benimsendikçe, Google Haritalar tarafından 2023'te tanıtılan ve kullanıcıların yolculuklarının bölümlerini 3D ortamda önizlemelerini sağlayan Sürükleyici Görüntü gibi giderek daha gelişmiş özellikler görüyoruz. Bu, yapay zeka, fotogrametri ve bilgisayar görüşünün birleşimiyle mümkün hale geliyor.
Şekil 1. Google Haritalar'ın Sürükleyici Görünümü.
Her şey, bir dizi özel ekipman tarafından yakalanan milyarlarca yüksek çözünürlüklü görüntüyle başlar. Buna, şehirlerde dolaşan 360 derece kameralarla donatılmış Street View arabaları ve araçların ulaşamadığı yürüyüş parkurları veya dar sokaklar gibi yerlerde görüntü yakalamak için kullanılan, takılı kameralara sahip giyilebilir sırt çantaları olan Trekker cihazları dahildir.
Bu görüntüler, farklı açılardan çekilmiş 2B fotoğrafları bir araya getirerek sokakların, binaların ve arazinin doğru 3B modellerini oluşturan bir teknik olan fotogrametri kullanılarak harita verileriyle hizalanır.
Bilgisayarlı görü daha sonra, yol işaretleri, kaldırımlar, yaya geçitleri ve bina girişleri gibi önemli özellikleri tanımlamak ve etiketlemek için nesne tespiti ve görüntü segmentasyonu kullanılarak bu modelleri analiz etmek için kullanılır.
Şekil 2. Immersive View, bir sokaktaki nesneleri bölümlere ayırmak için segmentasyonu kullanır.
Etiketlenmiş veriler, görsel ipuçlarının bölgeler arasında nasıl farklılık gösterdiğini tanıyan yapay zekâ sistemlerini eğitmek için kullanılır. Örneğin, sistem Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tipik olarak sarı veya turuncu bir elmas olan bir "YAVAŞ" işareti ile Japonya'daki genellikle kırmızı ve beyaz bir üçgen olan benzer bir işareti kolayca ayırt edebilir. Bu anlayış düzeyi, navigasyon deneyimini daha doğru ve kültürel olarak bilinçli hale getirir.
Son olarak, Kapsamlı Görüntü, canlı navigasyon yollarını 3D ortamın üzerine yerleştirerek, tam olarak nereye gittiğinizi gösteren akıcı ve sezgisel bir deneyim sunar.
Navigasyon çözümlerinde artırılmış gerçeklik
Muhtemelen hepimiz daireler çizerek dönmüş ve Google Haritalar'ın bizi hangi yöne yönlendirdiğini anlamaya çalışmışızdır. İşte bu kafa karışıklığı tam olarak, dijital bilgileri gerçek dünya kamera görüntüsünün üzerine yerleştiren bir teknoloji olan artırılmış gerçeklik (AR) navigasyonunun çözmeyi amaçladığı şeydir. İnsanların şehir sokakları veya büyük kapalı alanlar gibi kalabalık yerlerde yollarını nasıl bulduklarını değiştiriyor.
Normal haritaları takip etmek, özellikle GPS sinyalleri zayıf olduğunda veya iyi çalışmadığında zor olabilir. AR navigasyonu, dijital yönlendirmeleri, okları ve etiketleri doğrudan gerçek dünyanın canlı kamera görüntüsünde göstererek bu sorunu çözer. Bu, kullanıcıların çevrelerindeki cadde ve binalarla eşleşen yönlendirmeler görmesi anlamına gelir, bu da nereye gideceklerini bilmeyi çok daha kolay hale getirir.
Artırılmış gerçeklik navigasyonda nasıl kullanılır?
AR navigasyonu, bir cihazın kamerası aracılığıyla çevreyi anlamak için bilgisayarlı görü modellerine dayanır. Bu, bina kenarları veya sokak işaretleri gibi özellikleri algılayan ve bunları depolanmış bir haritayla eşleştiren görüntü lokalizasyonu gibi çeşitli görevleri içerir. Eş zamanlı konum belirleme ve haritalama (SLAM), cihazın konumunu gerçek zamanlı olarak izlerken çevrenin bir haritasını oluşturur.
Örneğin, Zürih Havaalanı, Google Haritalar'ın iç mekan navigasyonu için Canlı Görünüm özelliğini uygulayan ilk havaalanı oldu. Yolcular, terminallerde kapılara, mağazalara ve hizmetlere yönlendiren okları ve yönlendirmeleri gerçek dünya ortamında görmek için telefon kameralarını kullanabilirler. Bu, karmaşık iç mekanlarda gezinmeyi kolaylaştırarak yolcu deneyimini iyileştirir.
Şekil 3. Zürih Havaalanı, yolculara içeride rehberlik etmek için bilgisayarlı görü ve AR kullanıyor.
Yapay zeka navigasyon sistemleri ile yol güvenliğini artırma
Şehir sokakları her geçen gün daha da yoğunlaşıyor. Yollarda daha fazla araba, kalabalık kaldırımlar ve sürekli aktivite ile trafiği sorunsuz ve güvenli bir şekilde akıcı tutmak giderek büyüyen bir zorluktur. Kaosu yönetmeye yardımcı olmak için birçok şehir yapay zeka ve bilgisayarlı görüye yöneliyor.
Kavşaklara ve yollara kurulan Akıllı kameralar ve sensörler, sürekli bir görsel veri akışı yakalar. Bu görüntüler, kazaları tespit etmek, trafik akışını izlemek, çukurları belirlemek ve yasa dışı park veya riskli yaya davranışları gibi şeyleri yakalamak için gerçek zamanlı olarak işlenir.
Bunun ilginç bir örneği, Çin'in Hangzhou kentindeki Akıllı Havaalanı Ekspres Yolu'dur. Hangzhou şehir merkezini Xiaoshan Uluslararası Havaalanı'na bağlayan bu 20 kilometrelik otoyol, yüksek çözünürlüklü kameralar ve milimetre dalga radarları ile yükseltilmiştir. Bu cihazlar sürekli olarak video ve sensör verileri toplar ve bu veriler daha sonra bilgisayar görüşü kullanılarak analiz edilir.
Sadece görüntü kaydetmek yerine, sistem yoldaki olayları yorumlar. Bilgisayarlı görü algoritmaları araç çarpışmalarını tespit eder, trafik ihlallerini tanır ve hatta otoyol çıkışlarına yakın yayaları veya olağandışı hareketleri bile belirler. Bu, trafik yetkililerinin olaylara saniyeler içinde, fiziksel olarak olay yerinde bulunmalarına gerek kalmadan müdahale etmelerini sağlar.
Veriler ayrıca bir dijital ikize aktarılır: gerçek zamanlı trafik koşullarını, araç ayrıntılarını ve ortaya çıkan tıkanıklığı gösteren otoyolun canlı, 3 boyutlu sanal bir modeli. Trafik görevlileri, akışı yönetmek, akıllı uyarılar yayınlamak ve olaylara hızlı ve doğru bir şekilde müdahale etmek için bu görsel arayüzü izler.
Navigasyonda bilgisayarlı görü ile sağlanan otonom mobilite
Günümüzde navigasyon, yalnızca A noktasından B noktasına gitmenin çok ötesine geçiyor. Artık insanları hareket ettiren, malları yöneten ve gerçek zamanlı kararlar alan akıllı sistemlerin kritik bir parçasıdır; ister yolda ister depolarda olsun.
Bu sistemlerin çoğunun kalbinde, makinelerin görsel verileri yorumlamasını ve çevrelerine anında tepki vermesini sağlayan bilgisayarlı görü yer almaktadır. Bu teknolojinin farklı ortamlarda navigasyonu nasıl dönüştürdüğünü görmek için bazı örneklere göz atalım.
Bilgisayarlı görü ile yön bulan depo robotları
Robotlar, özellikle büyük ölçekli depo operasyonlarında, lojistiğin geleceği için vazgeçilmez hale geliyor. E-ticaret talebi arttıkça, şirketler karmaşık ortamlarda gezinmek, ürünleri ayırmak ve envanteri hız ve hassasiyetle yönetmek için giderek daha fazla bilgisayarla görü destekli makinelere güveniyor.
Örneğin, Amazon'un lojistik merkezlerini ele alalım; burada 750.000'den fazla robot, operasyonların verimli bir şekilde yürütülmesini sağlamak için insanlarla birlikte çalışıyor. Bu robotlar, yoğun depo zeminlerinde gezinmek, öğeleri tanımlamak ve hızlı, doğru kararlar almak için büyük ölçüde bilgisayarlı görüye güveniyor.
Bu tür bir sistem, envanter yönetimini hızlandırmak için tasarlanmış bir robotik platform olan Sequoia'dır. Gelen ürünleri taramak, saymak ve düzenlemek için gelişmiş bilgisayarla görme teknolojisini kullanarak depolama ve geri alma süreçlerini kolaylaştırmaya yardımcı olur.
Benzer şekilde, bir robot kolu olan Vulcan, raflardan güvenli bir şekilde ürün almak için kameralar ve görüntü analizi kullanır, her nesnenin şekline ve konumuna göre tutuşunu ayarlar ve hatta insan yardımına ihtiyaç duyulduğunu anlar. Bu arada, bir diğer görüntü destekli robot olan Cardinal, ayıklama konusunda uzmanlaşmıştır: karışık paket yığınlarını tarar ve doğru giden arabalara hassas bir şekilde yerleştirir.
Şekil 4. Cardinal'in paketleri bir yığından hassas bir şekilde kaldırması.
Otonom araç navigasyonunda bilgisayarlı görü
Şimdiye kadar bilgisayarlı görünün hem insanların hem de robotların çevrelerinde gezinmelerine nasıl yardımcı olduğunu gördük. Ancak, navigasyonun tamamen aracın gerçek zamanlı olarak görebileceği ve anlayabileceğine bağlı olduğu sürücüsüz arabalar gibi otonom sistemler için de aynı derecede önemlidir.
Bunun iyi bir örneği Tesla Vision sistemidir. Tesla, otonom sürüşe yalnızca kamera yaklaşımını benimsemiş, radar ve diğer sensörleri kaldırarak, otomobilin çevresinin 360 derecelik tam görünümünü sağlayan bir kamera ağına yönelmiştir. Bu kameralar, görsel verileri, çevreyi yorumlamak ve anlık sürüş kararları almak için derin sinir ağlarını kullanan Full Self-Driving (FSD) bilgisayarına aktarır.
Sistem, gördüklerine dayanarak, tıpkı bir insan sürücünün yapacağı gibi, ancak tamamen görsel girdi yoluyla, ne zaman direksiyon çevireceğine, hızlanacağına, fren yapacağına veya şerit değiştireceğine karar verir. Tesla, filosu genelinde büyük miktarda gerçek dünya sürüş verisi toplayıp bunlardan öğrenerek bu sistemi sürekli olarak geliştirmektedir.
Şekil 5. Tesla güvenli ve otonom navigasyon için bilgisayar görüşü kullanıyor (Kaynak tesla).
Navigasyonda bilgisayarlı görü kullanımının artıları ve eksileri
İşte bilgisayarlı görmenin özellikle doğruluk, güvenlik ve gerçek zamanlı karar vermenin esas olduğu sistemlerde navigasyonda kullanılmasının bazı temel avantajları:
Yakıt tüketimini azaltır: Bilgisayarlı görü, sürücülerin trafikten ve dur-kalk rotalarından kaçınmasına yardımcı olarak genel yakıt tüketimini ve seyahat süresini azaltabilir ve günlük işe gidip gelmeyi daha verimli hale getirebilir.
Yol aşınmasını ve altyapı sorunlarını tespit eder:Görüntü tabanlı çözümler, çukurları, solmuş şerit işaretlerini, kırık tabelaları ve hasarlı altyapıyı tarayarak bakım ekiplerine güvenilir, gerçek zamanlı veriler sağlar.
Diğer yapay zeka araçlarıyla sorunsuz bir şekilde entegre olur: Bilgisayarlı görü, son derece akıllı ve kişiselleştirilmiş bir navigasyon deneyimi oluşturmak için sesli asistanlar, davranış tahmini modelleri veya rota optimizasyon algoritmalarıyla birleştirilebilir.
Bilgisayarla görü, navigasyona birçok fayda sağlarken, bu tür çözümleri uygularken dikkate alınması gereken bazı önemli sınırlamaları da beraberinde getirir. İşte akılda tutulması gereken bazı temel zorluklar:
Genelleme eksikliği: Belirli ortamlarda veya senaryolarda eğitilmiş modeller, yeniden eğitim almadan yeni veya değişen bağlamlarda dağıtıldığında genellikle zorlanır.
Işıklandırma sınırlamaları: Görüntü sistemleri, iyi aydınlatmaya ve açık havaya bağlıdır. Sis, şiddetli yağmur veya karanlıkta, LiDAR veya radar gibi sensörlerle birleştirilmedikçe performansları düşer.
Gizlilik riskleri: Kameraları kullanan navigasyon sistemleri, insanların ve özel mülklerin görüntülerini izinsiz olarak yakalayabilir. Bu, geliştirme ve dağıtım sırasında dikkatle ele alınması gereken gizlilik sorunlarını gündeme getirir.
Önemli çıkarımlar
Bilgisayarlı görü, haritaları daha dinamik, trafik sistemlerini daha akıllı ve hareketliliği daha erişilebilir hale getirerek navigasyonu yeniden keşfediyor. Bir zamanlar statik olan rotalar, artık sürükleyici 3D önizlemeler, AR güdümlü yönlendirmeler ve otonom ulaşım teknolojileriyle desteklenen gerçek zamanlı, etkileşimli deneyimler haline geldi.
Teknoloji ilerledikçe, odağın bu sistemleri daha kapsayıcı, uyarlanabilir ve sorumlu hale getirmeye kayması muhtemeldir. Sürekli ilerleme, çeşitli ortamlarda doğruluğu iyileştirmeye, güvenilir performansı sürdürmeye ve kullanıcı gizliliğini korumaya bağlı olacaktır. Gezinmede bilgisayarlı görü'nün geleceği, yalnızca akıllı değil, aynı zamanda tasarımlarında ve etkilerinde düşünceli olan çözümler oluşturmaktadır.