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深度学习能否运用到VR上?

2018年05月18日 22:04 次阅读

随着谷歌人工智能AlphaGo与李世石的五局人机大战落下帷幕,阿法狗最终以4:1大比分战神李世石,人们对于阿法狗的好奇心被推向了高潮。阿法狗也将深度学习神经网络即DNN的强大能力展示在了人们面前。

深度学习这个大招放到VR上会是什么样的?

| 什么是DNN?

那到底什么是DNN呢?DNN是近年人工智能领域的热门,在语音识别自动驾驶、笔迹识别等方面的应用都极为成功。在人工智能领域,神经网络是一种模拟生物神经系统的模型,由许多单向连接的神经元组成,可根据链接神经元的各种参数将输入信号转换为输出信号。相比于普通的神经网络,深度神经网络(DNN)使用隐含的多层复杂结构,以及非线性变换,来表达对数据的高度抽象。这些特征更接近于人类大脑,更容易实现人类大脑的某些功能,例如下围棋所需要的脑功能。

阿法狗应用了两种深度学习神经网络,即“策略网络”和“价值网络”来拟合局面策略函数和评估函数,可以说这就是阿法狗的两个大脑。阿法狗的胜利引爆了DNN这一概念,在大数据当道的今天,深度学习神经网络已经被应用到非常多的领域,成为了揭示科学原理、升级现有产业商业模式的重要工具。

深度学习这个大招放到VR上会是什么样的?

深度学习这个大招放到VR上会是什么样的?

| DNN如何应用在手势识别中呢?

那么如此炫酷的DNN能否应用在大热的VR行业?答案是肯定的。目前VR领域中应用到DNN技术的包括语音识别、手势识别等方面,笔者在这里主要介绍一下手势识别算法中的DNN。

传统的手势识别方法主要有两种:基于数据手套的手势识别方法、基于计算机视觉的手势识别方法。

而基于计算机视觉的手势识别方法以其不依赖于设备,更自然的人机交互效果,更好的沉浸感成为当今研究的热点。基于计算机视觉手势识别从摄像机中得到手势图像信息,经过适当的数据预处理之后从图像中分割出手势,对分割得到的手势进行特征提取后,利用已经建立好的手势模板进行分类。

传统的分类方式有模板匹配、基于指尖检测方法等,但这些方法都需要人工从图像提取出目标特征,编写模板来匹配。随着深度学习神经网络被提出,基于深度学习神经网络(DNN)的手势识别也应运而生,这种手势识别算法相比于传统手势识别算法在各个方面均有非常大的优势。

深度学习神经网络的工作方式来自于同人脑视觉机理的类比学习,这种从原始输入开始向更高层次不停抽象迭代的过程赋予了该模型高度抽象的能力,使得深度学习神经网络能够非常有效地从大量有标签数据中深度提取数据的特征信息,充分挖掘数据的内在属性和有价值的表征数据,然后组合低层特征为更加抽象的高层特征,而高级特征则是数据更高级、更本质的描述,由此可以在分类问题上得到更优的结果。

众所周知,VR行业面临的一大技术难题就是海量数据的处理,对于手势识别技术更是如此,手部有非常多的关节,需要非常强的识别能力才可以准确的识别每个精细动作。而深度学习模型的多隐藏层结构使得模型能有效利用海量数据进行训练,所使用数据越多模型性能越高,非常适合在VR环境下做手势识别。

深度学习这个大招放到VR上会是什么样的?

基于计算机视觉的手势识别中,传统算法无法直接有效地从图像中提取出对目标有用的信息。而深度学习的学习能力却异常强大,即使是复杂低分辨率图像也能够很好的提取出目标深度特征。基于DNN的手势识别所需的图像背景并不需要固定,算法甚至在一定范围内允许运动背景的存在,从而提高了识别的环境耐受力和精细度。

| DNN在手势识别中如何实现?

接下来笔者将介绍一下具体的实现方法。

传统的识别系统流程大体上可以分成检测、识别、跟踪这三个步骤,具体实现流程是:传感器获取信息,预处理,特征提取,特征选择,再到最后的推理、预测或者识别。通常认为最后一部分是属于机器学习的部分,这部分是整个系统的精髓所在,它能否从数据中学到有效的知识直接关系到整个系统能否按照人们期望的那样工作,但同时也存在前期特征提取或者选择不好的情况,这样会影响系统性能。

深度学习这个大招放到VR上会是什么样的?

而基于DNN的手势识别就是让机器自己去提取特征,不需要手工特征提取,强大的学习能力使得模型在复杂背景下也能取得理想效果,其手势识别过程如下:

首先创建手势识别采集系统,做运动目标检测,并在检测的同时提取出前景的即运动目标的部分信息,获得手势图像。采集到手势图像之后根据不同应用场景选择合适的网络协议,把数据传输到计算平台利用深度学习算法进行复杂背景手势识别,并最终给出手势识别结果。

| 基于DNN实现的VR会是什么样的?

基于DNN算法的思想实现的VR产品,并使用单机GPU方法来加速深度网络的训练和识别工作。手势识别模组可以使用深度摄像头实现手部近距离3D成像,结合DNN自主研发了一套数据处理算法,实现了高精度实时手部动作识别,既能跟踪单个手指,识别每个手指细微的动作,也可扩展至跟踪多只手。

这样的VR产品的手势识别具有捕捉精度高,响应速度快,灵敏度高,可以不受环境光线强弱影响,室内室外都可以使用。

不过目前市面上几乎没有基于DNN的手势识别产品。笔者所知的G-Wearables自主研发的StepVR产品就是基于DNN算法实现的,但还未见到实物,可以期待一下。

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VR手柄vsVR数据手套vs摄像头捕捉_谁更胜一...

人与虚拟环境的互动可谓是虚拟现实中最重要的一部分 随着VR技术的不断革新,市面上的VR产品逐渐丰富。...

发表于 2018-05-12 00:47 243次阅读
VR手柄vsVR数据手套vs摄像头捕捉_谁更胜一...

细数2018VRLA上令人惊叹的VR和AR有趣新...

在美国举行的规模最大的CRLA会议将再次迎来VR和AR疯狂的一年 尽管只举办了短短三年,但VRLA已...

发表于 2018-05-12 00:33 182次阅读
细数2018VRLA上令人惊叹的VR和AR有趣新...

Obduction于今天正式支持PSVR

PlayStation VR支持PS4版本的Cyan的产品,终于在本周推出了 经过长时间的等待,Pl...

发表于 2018-05-12 00:25 165次阅读
Obduction于今天正式支持PSVR

人工智能与人体的关系

人工智能正以碎片化的方式涌现,人的思维方式在无形中也受到人工智能的影响,所以在做很多决策前,我都会先...

发表于 2018-05-11 15:38 328次阅读
人工智能与人体的关系

什么是迁移学习?迁移学习的实现方法与工具分析

人工智能竞争,从算法模型的研发竞争,转向数据和数据质量的竞争,这些成功的模型和算法主要是由监督学习推...

发表于 2018-05-11 09:12 267次阅读
什么是迁移学习?迁移学习的实现方法与工具分析

三星正在效仿苹果研制无线AR/VR头盔

目前无线AR/VR渐渐的慢慢成熟,越来越多厂商开始涉及该领域。现在最新消息,三星正在效仿苹果研制无线...

发表于 2018-05-11 08:56 813次阅读
三星正在效仿苹果研制无线AR/VR头盔

谷歌I/O大会:VR毫无踪影,AR相关内容也仅出...

最新升级版的Android P拥有以下几种特点:更智能、更简单以及更健康。更智能体现在系统将能够学习...

发表于 2018-05-10 16:38 664次阅读
谷歌I/O大会:VR毫无踪影,AR相关内容也仅出...

机器学习与深度学习问题总结

在普通的全连接网络或CNN中,每层神经元的信号只能向上一层传播,样本的处理在各个时刻独立,因此又被成...

发表于 2018-05-10 16:11 729次阅读
机器学习与深度学习问题总结

AI芯片成物联网推动力

据数据统计,全球至少有45家各类科技公司正在研发语音交互及自动驾驶类的芯片,且数量成增长趋势。物联网...

发表于 2018-05-10 15:22 248次阅读
AI芯片成物联网推动力

距离“真正的”AI,我们还缺什么?

在 GMIC Beijing 2018 大会第一天,首个演讲者是 Facebook 首席 AI 科...

发表于 2018-05-10 15:14 192次阅读
距离“真正的”AI,我们还缺什么?

法律机器人究竟是行业的终结者还是开路者?

英国著名法学学者Susskind在其著作《明天的律师:预见你的未来》(Tomorrow’s Lawy...

发表于 2018-05-10 14:44 198次阅读
法律机器人究竟是行业的终结者还是开路者?

探索机器“视觉”演进的无限可能性 Qualco...

Qualcomm AI研究人员获得ICLR殊荣:“球面卷积神经网络(spherical Convol...

发表于 2018-05-10 14:08 920次阅读
探索机器“视觉”演进的无限可能性  Qualco...

deepmind训练出人脑模式AI 学会像哺乳动...

谷歌收购的deepmind可谓是性价比超高了,AlphaGo就是deepmind的杰作,不过这都是过...

发表于 2018-05-10 10:10 158次阅读
deepmind训练出人脑模式AI 学会像哺乳动...

NVIDIA一种先进的深度学习方法可用于对图像进...

研究人员表示,当前基于深度学习的图像修复方法成效有限,因为针对丢失像素的输出必然取决于为找出丢失像素...

发表于 2018-05-09 16:43 853次阅读
NVIDIA一种先进的深度学习方法可用于对图像进...

阿里云智能视频 AI 重装来袭

发表于 2018-01-23 15:19 698次阅读
阿里云智能视频 AI 重装来袭

SCDN的抗CC攻击和抗DDoS攻击防护是什么?

发表于 2018-01-05 14:45 876次阅读
SCDN的抗CC攻击和抗DDoS攻击防护是什么?

【产品活动】阿里云GPU云服务器年付5折!阿里云异构计算助推行业发展!

发表于 2017-12-26 11:22 449次阅读
【产品活动】阿里云GPU云服务器年付5折!阿里云异构计算助推行业发展!

4个关键词 试看2018物联网发展趋势

发表于 2017-12-22 14:33 887次阅读
4个关键词 试看2018物联网发展趋势

NVIDIA火热招聘深度学习 (Deep Learning) 达人

发表于 2017-08-25 17:04 1353次阅读
NVIDIA火热招聘深度学习 (Deep Learning) 达人

NVIDIA火热招聘深度学习/高性能计算解决方案架构师

发表于 2017-08-25 17:02 782次阅读
NVIDIA火热招聘深度学习/高性能计算解决方案架构师