LiDAR और 2D एनोटेशन के साथ रेलवे दृश्य की समझ को रूपांतरित करना

जानिए कैसे Shaip की LiDAR, कैमरा और 2D डेटा एनोटेशन सेवाएं AI मॉडल को वस्तुओं का पता लगाने, रेलवे परिवेश को समझने और स्वायत्त गतिशीलता की धारणा को बेहतर बनाने में मदद करती हैं।

रेलवे लिडार और 2डी एनोटेशन

परियोजना अवलोकन

आधुनिक रेलवे धारणा प्रणालियों को सामान्य वस्तु लेबलिंग से कहीं अधिक की आवश्यकता होती है। उन्हें रेल-विशिष्ट संदर्भ, सटीक ज्यामिति और लिडार पॉइंट क्लाउड और सिंक्रनाइज़्ड कैमरा दृश्यों में विश्वसनीय क्रॉस-सेंसर स्थिरता की आवश्यकता होती है।

इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए, Shaip को रेलवे अवसंरचना दृश्यों को कवर करने वाले LiDAR रेल डेटा एनोटेशन प्रोजेक्ट के लिए नियुक्त किया गया था। इस प्रोजेक्ट में प्रत्येक दृश्य के लिए पांच सिंक्रनाइज़्ड 2D संदर्भ छवियों द्वारा समर्थित LiDAR पॉइंट क्लाउड का एनोटेशन शामिल था, जिसमें अनिवार्य और वैकल्पिक श्रेणियों के साथ 29-श्रेणी वर्गीकरण का उपयोग किया गया था।
प्रत्येक वर्ग के लिए विशेषताएँ।

इसका लक्ष्य एक संरचित, गुणवत्ता-नियंत्रित डेटासेट बनाना था जो वस्तु पहचान, दृश्य समझ, ट्रैक जागरूकता और बुनियादी ढांचे की व्याख्या के लिए रेलवे धारणा मॉडल को प्रशिक्षित और मान्य करने में सक्षम हो।

लिडार और 2डी एनोटेशन

मुख्य आँकड़े

सेंसर सेटअप

लिडार पॉइंट क्लाउड

वर्गीकरण

29 रेल-विशिष्ट वर्ग

गुणवत्ता लक्ष्य

≥99% समग्र एनोटेशन सटीकता

क्रॉस-सेंसर संगति

≥99% लिडार – 2डी संरेखण

चुनौतियां

  • LiDAR और 2D इमेजरी में मल्टीमॉडल रेल दृश्यों को लगातार एनोटेट करना
  • विस्तृत विशेषताओं और वस्तु संबंधों के साथ 29 श्रेणियों के रेल-विशिष्ट वर्गीकरण का प्रबंधन करना।
  • 3डी और 2डी एनोटेशन के बीच क्रॉस-सेंसर स्थिरता बनाए रखना
  • पटरियों और केबलों जैसी रैखिक संरचनाओं के लिए ज्यामितीय सटीकता को बनाए रखना
  • एक प्रायोगिक वातावरण में क्लास लेबल, ज्यामिति और विशेषताओं के लिए सख्त सटीकता मानकों को पूरा करना।

उपाय

शैप ने परियोजना की तकनीकी आवश्यकताओं के अनुरूप रेलवे-केंद्रित एनोटेशन वर्कफ़्लो तैयार किया।

डेटा रणनीति

LiDAR पॉइंट क्लाउड डेटा और प्रति LiDAR फ्रेम पांच सिंक्रनाइज़्ड 2D संदर्भ छवियों को कवर करने वाली एक मल्टीमॉडल एनोटेशन पाइपलाइन को परिभाषित किया गया।

एनोटेशन फ्रेमवर्क

ऑब्जेक्ट के प्रकार और दृश्य संरचना के आधार पर कई एनोटेशन विधियों को लागू किया गया:

  • असतत आयतनिक वस्तुओं के लिए 3डी घनाकार एनोटेशन
  • रेखीय रेल-संबंधी संरचनाओं के लिए 3डी पॉलीलाइन एनोटेशन
  • छवियों में वस्तु के स्थान का पता लगाने के लिए 2D बाउंडिंग बॉक्स
  • अनियमित वस्तु सीमाओं के लिए 2डी बहुभुज
  • रेल, केबल और चिह्नों के लिए 2डी पॉलीलाइन
  • 2D दृश्यों में 3D घनाकार आकृति, जहाँ अभिविन्यास और गहराई संदर्भ की आवश्यकता थी

रेल-विशिष्ट वर्गीकरण डिजाइन

लोगों, व्यक्तिगत वस्तुओं, वाहनों, ट्रेनों, वैगनों, जानवरों, पटरियों, स्विचों, कैटेनरी पोल, सिग्नल पोल, सिग्नल, सिग्नल ब्रिज, बफर स्टॉप, रिफ्लेक्टिव टेस्ट ऑब्जेक्ट और अन्य रेल-दृश्य संस्थाओं को शामिल करते हुए 29 पूर्वनिर्धारित वर्गों को एनोटेट किया गया है।

विशेषता-समृद्ध एनोटेशन

इसमें अनिवार्य और वैकल्पिक दोनों प्रकार के एट्रिब्यूट शामिल हैं:

  • अवरोध स्तर
  • राज्य और प्रकार
  • कनेक्टेड टू के माध्यम से कनेक्टिविटी
  • रेल-किनारे और ट्रैक पहचानकर्ता
  • वस्तुओं का क्रम और अभिविन्यास
  • सिग्नल का मुख, पहलू और संरचनात्मक गुण

पहचान और संबंध अखंडता

यह सुनिश्चित किया गया कि प्रत्येक एनोटेशन का एक अद्वितीय एनोटेशन आईडी हो और प्रत्येक ऑब्जेक्ट का UUID प्रारूप में एक अद्वितीय ऑब्जेक्ट आईडी हो, जिसमें सेंसर-जागरूक तरीके से द्विदिश कनेक्टेड टू संबंध हों।

परिशुद्धता नियम और QA

निम्नलिखित एनोटेशन नियमों को लागू किया गया है:

  • 2डी और 3डी में अवरोध का अनुमान
  • 25 px या उससे अधिक ऊँचाई या चौड़ाई वाली वस्तुओं के लिए 2D लेबलिंग सीमा
  • ±3 पिक्सेल की 2डी सहनशीलता
  • 10 सेमी तक की 3डी टॉलरेंस
  • ऑब्जेक्ट-फेसिंग की स्थिरता के लिए z-अक्ष पर रोटेशन अलाइनमेंट
  • सब-थ्रेशोल्ड आउटपुट के लिए करेक्शन लूप के साथ 3-लेयर QA

परियोजना गुंजाइश

डेटासेट तत्व विशिष्टता
प्राथमिक तौर-तरीका लिडार पॉइंट क्लाउड डेटा
संदर्भ विधि प्रत्येक LiDAR फ्रेम से 5 सिंक्रनाइज़्ड 2D छवियां: 3 IR छवियां और 5 RGB छवियां
कुल कक्षाएँ 29 रेल-विशिष्ट वर्ग
3डी एनोटेशन प्रकार 3डी घनाकार, 3डी पॉलीलाइन
2डी एनोटेशन प्रकार 2D दृश्य में 2D बाउंडिंग बॉक्स, 2D बहुभुज, 2D पॉलीलाइन, 3D घनाकार आकृतियाँ
पायलट वॉल्यूम 2 अनुक्रम
आईडी मानक UUID-आधारित एनोटेशन आईडी और ऑब्जेक्ट आईडी
सटीकता लक्ष्य समग्र रूप से ≥99%, विशेषता के आधार पर ≥99%, और विभिन्न सेंसरों के बीच ≥99% संगति

उदाहरण क्लास कवरेज

वर्ग नमूना कक्षाएं एनोटेशन प्रकार
मनुष्य और गतिशीलता व्यक्ति, व्हीलचेयर, स्कूटर, साइकिल, भीड़ 2डी बीबी / 4-बिंदु बहुभुज / 3डी बीबी
रेल संपत्तियाँ ट्रेन, ट्रेन का अगला भाग, वैगन, पटरी, स्विच, ड्रैग शू रूपरेखा बहुभुज / बहुरेखा / 3डी बीबी
सिग्नलिंग और ओवरहेड सिग्नल, सिग्नल पोल, सिग्नल ब्रिज, कैटेनरी पोल 2डी बीबी / आउटलाइन पॉलीगॉन / 3डी बीबी
पर्यावरण एवं विविध सड़क वाहन, जानवर, जानवरों का समूह, परावर्तक परीक्षण वस्तुएं, धुआं, लौ वर्ग के अनुसार भिन्न

परिणामों

  • LiDAR और छवि डेटा के लिए रेल-विशिष्ट मल्टीमॉडल एनोटेशन फ्रेमवर्क स्थापित किया गया।
  • विस्तृत विशेषता प्रबंधन के साथ 29-श्रेणी की रेलवे वर्गीकरण प्रणाली को परिभाषित किया गया।
  • एनोटेशन सटीकता, विशेषताओं और क्रॉस-सेंसर संगति के लिए ≥99% के गुणवत्ता मानदंड निर्धारित करें।
  • उच्च विश्वसनीयता वाले रेलवे धारणा मॉडल बनाने के लिए एक पायलट-तैयार आधार तैयार किया गया।

रणनीतिक दृष्टि से, यह परियोजना रेल परिवेशों में बेहतर दृश्य समझ के साथ एआई सिस्टम को प्रशिक्षित करने के लिए ग्राहक की स्थिति निर्धारित करती है, जहां ज्यामिति, वस्तु निरंतरता और बुनियादी ढांचे का संदर्भ महत्वपूर्ण हैं।

उद्धरण चिह्न

शैप के बहुआयामी एनोटेशन दृष्टिकोण ने हमें धारणा मॉडल विकास के लिए आवश्यक सटीकता के साथ एक उच्च विशिष्ट रेलवे डेटासेट संरचित करने में मदद की। वर्गीकरण की गहराई, ज्यामितीय सटीकता और विभिन्न सेंसरों के बीच संगति पर उनके ध्यान ने हमारी रेल एआई पाइपलाइन के लिए एक मजबूत आधार तैयार किया।

— कंप्यूटर विज़न के प्रमुख

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उद्धरण चिह्न