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Computer vision e robotica: il decennio delle reali innovazioni per i disabili visivi

Pubblicato il 02/10/2020 08:00 
 

La Computer vision è un campo scientifico interdisciplinare che si occupa di come i Computer possano ottenere una comprensione di alto livello da immagini o Video digitali. Dal punto di Vista dell'ingegneria, cerca di capire e automatizzare i compiti che il sistema visivo Umano può svolgere.

I compiti della visione Artificiale comprendono metodi per l'Acquisizione, l'elaborazione, l'analisi e la comprensione delle immagini digitali e l'estrazione di dati ad alta Dimensione dal mondo reale per produrre informazioni numeriche o simboliche, ad esempio nelle forme delle decisioni. In questo contesto, per comprensione si intende la trasformazione delle immagini visive (l'input della retina) in descrizioni del mondo che hanno senso per i processi di pensiero e possono suscitare un'azione appropriata. Questa comprensione delle immagini può essere Vista come il districamento di informazioni simboliche dai dati delle immagini utilizzando modelli costruiti con l'aiuto della geometria, della Fisica, della statistica e della teoria dell'apprendimento.

La disciplina scientifica della visione Artificiale si occupa della teoria alla base dei sistemi artificiali che estraggono informazioni dalle immagini. I dati delle immagini possono assumere molte forme, come sequenze Video, viste da più telecamere, dati multidimensionali da uno Scanner 3D o da un dispositivo di Scansione medica. La disciplina tecnologica della visione Artificiale cerca di applicare le sue teorie e i suoi modelli alla costruzione di sistemi di visione Artificiale.

I sotto-domini della visione computerizzata includono la ricostruzione di scene, il rilevamento di eventi, il tracciamento Video, il Riconoscimento di oggetti, la valutazione di oggetti 3D, l'apprendimento, l'indicizzazione, la stima del movimento, il servo visivo, la modellazione di scene 3D e il restauro di immagini.

Recentemente si è avuta la rinascita di metodi basati sulle caratteristiche, utilizzati in combinazione con tecniche di apprendimento automatico e complessi quadri di ottimizzazione. L'avanzamento delle tecniche di Deep Learning ha portato ulteriore vita al campo della visione Artificiale. L'accuratezza degli algoritmi di apprendimento profondo su diversi set di dati di riferimento della visione Artificiale per compiti che vanno dalla classificazione, alla segmentazione e al flusso ottico ha superato i metodi precedenti.

Le aree dell'Intelligenza Artificiale si occupano della pianificazione autonoma o della deliberazione di sistemi robotici per navigare in un Ambiente. Per navigare attraverso questi ambienti è necessaria una comprensione dettagliata di tali ambienti. Le informazioni sull'Ambiente possono essere fornite da un sistema di visione computerizzata, che agisce come un Sensore di visione e fornisce informazioni di alto livello sull'Ambiente e sul robot.

L'Intelligenza Artificiale e la visione Artificiale condividono altri argomenti come il Riconoscimento dei modelli e le tecniche di apprendimento. Di conseguenza, la visione Artificiale è talvolta Vista come parte del campo dell'Intelligenza Artificiale o del campo dell'Informatica in generale.

Intelligenza Artificiale e Computer vision oggi cominciano ad essere presenti nelle app e nei dispositivi di Ausilio alle persone con disabilità visiva. Il settore è ancora agli esordi, anche se le premesse per i prossimi anni sono alquanto interessanti. Sino ad oggi l'applicazione della Computer vision nei prodotti Hardware o Software dedicati alle persone con assente o ridotta capacità visiva si limita al Riconoscimento facciale, di oggetti e di ambienti. Possiamo prevedere che tra qualche anno gli ambiti di utilizzo si amplieranno, man mano che aumenterà la miniaturizzazione e la capacità di elaborazione dei sistemi portatili (Computer quantistici), nonché la velocità di comunicazione tra gli oggetti presenti nella nostra realtà (Internet Of Things). Si pensi solo alla navigazione in un Ambiente indoor o outdoor, urbano o rurale, alla complessità che, per esempio, un Cane Guida robot dovrebbe possedere per guidare con sufficiente sicurezza la persona non vedente tra gli innumerevoli ostacoli di un Ambiente non conosciuto: il tracciamento di oggetti in movimento, la ricostruzione tridimensionale delle scene, la stima degli ostacoli... La sfida è affascinante e il premio a disposizione di chi arriverà per primo a produrre dei dispositivi davvero efficaci per l'Autonomia e l'Indipendenza delle persone disabili visivi lo è di più.