Uusi kohdeilmaisimen malli konenäön avuksi

Kohteiden havaitseminen on konenäön perustehtävä, jota käytetään keskeisenä osana monissa teollisissa ja tieteellisissä sovelluksissa, esimerkiksi robotiikassa, missä kohteet on havaittava ja paikannettava oikein, ennen kuin niihin tartutaan ja niitä käsitellään. Vaikka joissakin käytetyissä menetelmissä on saavutettu hyviä tuloksia tiettyjen kohteiden havaitsemisessa, tulokset ovat yleensä sovelluskohtaisia eikä ole löydetty yleistä menetelmää, joka toimisi selvästi muita paremmin kaikilla aloilla.

Ekaterina Riabchenkon väitöskirja esittelee uuden generatiivisen osaan perustuvan kohdeilmaisimen. Kehitetyn menetelmän generatiivinen opetustapa antaa mahdollisuuden oppia vain positiivisista esimerkeistä, eli menetelmässä annetaan vain sellaisen kohdeluokan esimerkkejä, joka on tarkoitus oppia. Ilmaisin perustuu semanttisesti merkittävien kohteen osien havaitsemiseen, eli silmät, nenä ja suu kasvoissa tai renkaat ja ovenkahvat autoissa. Nämä ovat kohteita, jotka voivat tarjota lisätietoja kohteen sijainnista, esimerkiksi asennosta.

Ehdotettu uusi malli mahdollistaa oppimisen vain muutaman koulutusesimerkin jälkeen. Tuloksena olevalle generatiiviselle kohdeilmaisimelle on tyypillistä tarkka muisti ja pieni tarkkuus, eli generatiivinen ilmaisin tuottaa paljon vääriä positiivisia havaintoja. Siksi käytetään erottavaa luokittelijaa karsimaan väärät positiiviset tunnistukset, joita generatiivinen tunnistus on tuottanut, parantaen sen tarkkuutta, samalla kun muisti säilyy hyvänä. Kehitetty kohdeilmaisin käyttää pientä määrää positiivisia esimerkkejä ja toimii yhtä hyvin kuin viimeisintä tekniikkaa edustavat erottavat menetelmät.

Diplomi-insinööri Ekaterina Riabchenkon kohteiden havaitsemista koskeva väitöskirja tarkastetaan Lappeenranta teknillisessä yliopistossa 25. syyskuuta klo 12.00, huoneessa 1383. Hänen väitöskirjansa nimi on Generative Part-Based Gabor Object Detector. Vastaväittäjinä toimivat professori Ales Leonardis Birminghamin yliopistosta (Iso-Britannia) ja tekniikan tohtori Jorma Laaksonen Aalto-yliopistosta. Kustoksena toimii professori Joni Kämäräinen LUT:sta.

 

Väitöskirja on julkaistu yliopiston Acta Universitatis Lappeenrantaensis ‑tutkimussarjassa numero 661. ISBN 978-952-265-851-7, ISBN 978-952-265-852-4 (PDF), ISSN 1456-4491. Väitöskirja on luettavissa LUTPub tietokannassa osoitteessa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-265-852-4. Väitöskirjan painetun version voi ostaa Aalef-kirjakaupasta, puh. +358 44 744 5511 tai kirjakauppa@aalef.fi, tai LUT Shop ‑verkkokaupasta: https://lutshop.lut.fi/.

 

Tietoja väittelijästä:

Nimi: Ekaterina Riabchenko

Syntymävuosi ja ‑paikka: 1989, Kursk, Venäjä

Ylemmän perusasteen tutkinto: kesäkuu 2005, Kursk

Muut tutkinnot: radiotekniikan ja televiestinnän kandidaatti, 2009, Pietarin sähköteknillinen yliopisto, Venäjä; radiotekniikan diplomi-insinööri, 2011, Pietarin sähköteknillinen yliopisto, Venäjä; tietotekniikan diplomi-insinööri, 2011, Lappeenrannan teknillinen yliopisto, Suomi.

 

Lisätietoja:

Ekaterina Riabchenko, ekaterina.riabchenko@tut.fi