وضعية (رؤية حاسوبية)

في مجالي الحوسبة ورؤية الحاسوب ، يُمثل الوضع (أو الوضع المكاني ) موضع واتجاه جسم ما، وعادةً ما يكون كل منهما في ثلاثة أبعاد . ^{[ 1 ]} غالبًا ما تُخزن الأوضاع داخليًا على شكل مصفوفات تحويل . ^{[ 2 ] [ 3 ]} يُستخدم مصطلح "الوضع" بشكل مرادف إلى حد كبير لمصطلح "التحويل"، ولكن التحويل قد يتضمن غالبًا تغييرًا في المقياس ، بينما لا يتضمنه الوضع. ^{[ 4 ] [ 5 ]}

في مجال رؤية الحاسوب، غالبًا ما تُقدَّر وضعية الجسم من خلال بيانات الكاميرا عبر عملية تقدير الوضعية . ويمكن استخدام هذه المعلومات، على سبيل المثال، لتمكين الروبوت من التعامل مع جسم ما أو تجنب الاقتراب منه بناءً على موقعه واتجاهه المُدرَكين في البيئة. ومن التطبيقات الأخرى التعرف على حركات الهيكل العظمي.

تُعرف المهمة المحددة لتحديد وضعية جسم ما في صورة (أو صور مجسمة، أو سلسلة صور) باسم تقدير الوضعية . ويمكن حل مشاكل تقدير الوضعية بطرق مختلفة تبعًا لتكوين مستشعر الصورة واختيار المنهجية. ويمكن تمييز ثلاث فئات من المنهجيات:

• الأساليب التحليلية أو الهندسية: بافتراض معايرة مستشعر الصورة (الكاميرا) ومعرفة العلاقة بين النقاط ثلاثية الأبعاد في المشهد والنقاط ثنائية الأبعاد في الصورة، ومعرفة هندسة الجسم، فإن إسقاط صورة الجسم على صورة الكاميرا يُعدّ دالةً معروفةً لوضعية الجسم. بمجرد تحديد مجموعة من نقاط التحكم على الجسم، كالزوايا أو نقاط مميزة أخرى، يصبح من الممكن حلّ تحويل الوضعية من خلال مجموعة من المعادلات التي تربط الإحداثيات ثلاثية الأبعاد للنقاط بإحداثياتها ثنائية الأبعاد في الصورة. تُعرف الخوارزميات التي تحدد وضعية سحابة نقاط بالنسبة إلى سحابة نقاط أخرى بخوارزميات تسجيل مجموعة النقاط ، إذا لم تكن العلاقات بين النقاط معروفة مسبقًا.
• أساليب الخوارزميات الجينية : إذا لم يكن من الضروري حساب وضعية جسم ما في الوقت الفعلي، يُمكن استخدام خوارزمية جينية . يتميز هذا الأسلوب بقوته، خاصةً عندما لا تكون الصور مُعايرة بدقة تامة. في هذه الحالة، تُمثل الوضعية التمثيل الجيني ، بينما يُمثل الخطأ بين إسقاط نقاط التحكم الخاصة بالجسم على الصورة دالة اللياقة .
• الأساليب القائمة على التعلم: تستخدم هذه الأساليب أنظمة التعلم الآلي التي تتعلم الربط بين خصائص الصور ثنائية الأبعاد وتحويل الوضعية. باختصار، يعني هذا أنه يجب تقديم مجموعة كبيرة كافية من صور الجسم، في أوضاع مختلفة، إلى النظام خلال مرحلة التعلم. بمجرد اكتمال مرحلة التعلم، يجب أن يكون النظام قادرًا على تقديم تقدير لوضعية الجسم بناءً على صورة له.

• التعرف على الإيماءات
• التجانس (رؤية الحاسوب)
• معايرة الكاميرا
• هيكل من الحركة
• المصفوفة الأساسية وموتر ثلاثي البؤر (الوضع النسبي)