tasontunnistusratkaisun

Tasontunnistusratkaisu on ohjelmisto- tai järjestelmä, jonka tavoitteena on tunnistaa ja määritellä tasopintoja kolmiulotteisessa datassa. Termi viittaa planeiden löytämiseen, niiden ominaisuuksien kuvaamiseen sekä erilaisten pintojen erottamiseen. Tällaiset ratkaisut tukevat esimerkiksi robotiikkaa, kartoitusta, arkkitehtuurin dokumentointia ja lisättyä todellisuutta.

Perinteisesti planeiden tunnistus perustuu geometrian menetelmiin, kuten RANSACin avulla tasomallin sovittamiseen kohinan ja epätäydellisten pisteiden keskellä tai Hough-muunnoksiin. Nykyään yhä useammin käytetään myös koneoppimiseen perustuvia lähestymistapoja, joissa syvät neuroverkot oppivat planeiden segmentoinnin tai luokittelun suoraan syötteen perusteella. Lopputuloksena ovat plane-parametrit (normaali ja etäisyys) sekä pistejoukon segmentaatio, joita voidaan käyttää esimerkiksi 3D-rekonstruktiossa tai kartoituksessa.

Syötteitä voivat olla 3D-pistepilvet (esim. LIDAR- tai strukturoidun valon perusteella tuotetut), syvyyskartat sekä stereo-kuvat. Tuloksena ovat plane-parametrit sekä pistejoukon segmentointi, joita voidaan käyttää muun muassa 3D-rekonstruktiossa, rakennusten kartoituksessa tai navigoinnissa.

Haasteita ovat samanaikaiset, monitasoiset rakenteet, mittaustarkkuuden vaihtelu sekä epäjatkuvat rajapinnat. Erityisesti pienet tai vinoutuneet pinnat voivat vaikeuttaa tarkkaa sovittamista. Reaaliaikaisuudelle asetetut vaatimukset asettavat rajoituksia monimutkaisille verkoille. Kehitys suuntautuu hybridiin lähestymistapaan, jossa geometria- perustainen tunnistus yhdistetään syväoppimiseen. Käytettyjä työkaluja ovat PCL, Open3D, OpenCV sekä PyTorch ja TensorFlow.