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# Informática # Visión por Computador y Reconocimiento de Patrones

Método innovador para contar objetos ocultos

Una nueva tecnología mejora el conteo de objetos en escenarios apilados.

Corentin Dumery, Noa Etté, Jingyi Xu, Aoxiang Fan, Ren Li, Hieu Le, Pascal Fua

― 6 minilectura


Contar es fácil Contar es fácil situaciones complejas. Revolucionando el conteo de objetos en
Tabla de contenidos

Contar objetos en una foto puede parecer una tarea sencilla, pero se complica cuando esos objetos están apilados. Piensa en lo difícil que es contar el número de manzanas en una caja cuando algunas están ocultas detrás de otras. Ese es el problema que estamos abordando aquí, y estamos usando tecnología genial para lograrlo.

El Desafío

Contar objetos visualmente no es solo un examen de matemáticas; es importante para muchas cosas en la vida. Ya sea contando células en un laboratorio, rastreando autos en una carretera o monitoreando la vida salvaje, todo se trata de saber cuántos hay. Pero cuando los objetos se amontonan, como en un juego de Jenga, contar se convierte en un verdadero dolor de cabeza. La mayoría de los métodos existentes solo pueden contar objetos que son completamente visibles, lo cual no siempre es el caso en el mundo real.

Imagina una caja llena de frutas; algunas están en el fondo, ocultas de la vista. El desafío es averiguar cuántas frutas hay en total cuando no puedes ver todas. Nuestro objetivo aquí es hacer que este conteo sea más fácil encontrando formas de mirar los objetos desde diferentes ángulos y usando un software ingenioso para predecir el conteo.

Nuestra Nueva Solución

Para abordar este problema, hemos ideado un nuevo método que divide la tarea en dos partes. Primero, determinamos la forma y el tamaño del montón de objetos. Luego, estimamos cuánto de ese montón está lleno de objetos reales en comparación con el espacio vacío. Al juntar estas dos piezas, podemos obtener un conteo preciso de cuántos objetos están ocultos.

Combinamos Análisis de imágenes avanzado con un poco de programación inteligente para contar artículos idénticos, incluso cuando están todos revueltos en un contenedor. Hemos probado este método en una variedad de escenas del mundo real y generadas por computadora, y compartiremos nuestros hallazgos para ayudar a otros en el campo.

¿Por Qué Es Importante?

Contar objetos con precisión puede ser un gran problema en muchas industrias. Toma los almacenes, por ejemplo. Si puedes contar con precisión las cajas apiladas en un palé, ayuda con el reabastecimiento y previene quedarse sin artículos. En agricultura, saber cuántas frutas o verduras tienes puede cambiar cómo operan los negocios. Más precisión significa menos desperdicio y mejor eficiencia.

Cómo Contamos

Nuestra magia de conteo ocurre en dos partes: estimación de volumen y razón de ocupación. Primero, medimos cuánto espacio ocupa todo el montón, luego usamos un mapa de profundidad especial para averiguar cuánto de ese espacio está lleno con objetos reales.

Este método funciona mejor cuando hay un tamaño conocido para el artículo único que estamos contando. Por ejemplo, si sabemos cuánto espacio ocupa una sola manzana, podemos trabajar a partir de ahí.

Reunimos imágenes de diferentes cámaras enfocadas en el mismo montón de objetos. Incluso si algunas manzanas están ocultas, aún podemos tener una buena idea de cuántas hay al mirar todo el montón y hacer conjeturas informadas sobre los artículos ocultos.

Probando Nuestro Método

Hemos puesto nuestro método a prueba usando muchas escenas diferentes. Esto incluye tanto fotos tomadas del mundo real como imágenes simuladas creadas usando software de computadora. Al proporcionar ambos tipos de datos, permitimos que más personas vean cuán efectivo puede ser nuestro método.

Lo Que Hicimos

  1. Estimación de Volumen: Descubrimos cómo obtener la forma general del montón de objetos y cuánto espacio ocupa. Usamos modelos especializados para recortar el contenedor de las imágenes, ayudándonos a ver solo lo que necesitábamos.

  2. Volumen Ocupado: Usando un mapa de profundidad (que nos dice cuán lejos están las cosas), aprendimos cuánto volumen del montón es realmente utilizado por los objetos. Esto implica predecir cuántos de estos objetos están en las partes visibles frente a las ocultas.

Ajustamos cuidadosamente nuestros métodos para asegurarnos de ser precisos. Usamos una combinación de software y Algoritmos para resolver el misterio del conteo.

Luchando Contra la Ambigüedad

A veces, las superposiciones y las formas de los objetos pueden complicar las cosas. Para abordar esto, utilizamos múltiples imágenes para ayudar a aclarar la forma 3D del montón. Considera que es un poco como armar un rompecabezas; necesitas ver todas las piezas para comprender cómo se ve toda la imagen.

Resultados de Nuestro Método de Conteo

Después de probar nuestro enfoque, los resultados son bastante impresionantes. Encontramos que nuestro método funciona bien en diversas situaciones. Ya sea que estemos mirando frutas, cajas u otros artículos comunes, nuestro método de conteo se mantuvo firme.

Aplicaciones en el Mundo Real

Además de lucir genial, este método de conteo puede ayudar mucho en la vida real. Por ejemplo:

  • Almacenamiento: La automatización del conteo ayuda a ahorrar tiempo y reduce errores.
  • Manufactura: Asegurarse de que los paquetes contengan la cantidad correcta de artículos mejora el control de calidad.
  • Seguimiento de Nutrición: Esto podría estimar cuántos artículos hay en tu plato, haciendo que contar calorías sea pan comido.

Mirando Hacia Adelante

Aunque estamos emocionados con nuestros hallazgos, aún queda trabajo por hacer. Algunas formas son todavía demasiado complejas, y queremos innovar más para mejorar nuestras habilidades de conteo. También estamos pensando en formas de permitir que nuestro sistema elija automáticamente los objetos de interés sin necesidad de que el usuario intervenga.

Necesidad de Vistas Más Claras

Algunos métodos anteriores intentaron localizar objetos en imágenes, pero a menudo cometían errores con objetos superpuestos. Nuestro enfoque funciona mejor con montones y nos permite contar sin confundirnos. Nuestra investigación muestra que todavía hay espacio para mejorar la localización de objetos, por lo que eso es algo que planeamos abordar a continuación.

Conclusión

Para cerrar, contar objetos, especialmente cuando están apilados o superpuestos, no es una tarea sencilla. Nuestro método ofrece una solución fresca a un desafío común al descomponer el problema en partes manejables y utilizar tecnología moderna para lograrlo.

Al compartir nuestros conjuntos de datos y métodos con el mundo, esperamos inspirar más innovación en el campo de conteo y visión por computadora. Con este trabajo, creemos que contar en entornos desafiantes puede volverse mucho más simple y eficiente.

Fuente original

Título: Counting Stacked Objects from Multi-View Images

Resumen: Visual object counting is a fundamental computer vision task underpinning numerous real-world applications, from cell counting in biomedicine to traffic and wildlife monitoring. However, existing methods struggle to handle the challenge of stacked 3D objects in which most objects are hidden by those above them. To address this important yet underexplored problem, we propose a novel 3D counting approach that decomposes the task into two complementary subproblems - estimating the 3D geometry of the object stack and the occupancy ratio from multi-view images. By combining geometric reconstruction and deep learning-based depth analysis, our method can accurately count identical objects within containers, even when they are irregularly stacked. We validate our 3D Counting pipeline on diverse real-world and large-scale synthetic datasets, which we will release publicly to facilitate further research.

Autores: Corentin Dumery, Noa Etté, Jingyi Xu, Aoxiang Fan, Ren Li, Hieu Le, Pascal Fua

Última actualización: 2024-11-28 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.19149

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19149

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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