RUTE stajına dön

05TÜBİTAK RUTE · 3B veri

Noktalardananlama.

Demiryolu çevresini nokta nokta ayırmak. Veriyi incelemeden model seçimine, tahminlerden hataları görünür kılmaya uzanan bir çalışma.

Veri
Rail3D · HMLS
İşleme
Open3D
Model
3DMASC + LightGBM

Katkım

Nokta bulutlarını hazırladım; model denemelerini, özellik çıkarımını, sınıflandırmayı ve sonuçların görselleştirilmesini yürüttüm.

05Rail3D / Open3DHMLS
Open3D içinde ray, bitki örtüsü, direk ve telleri gösteren renkli HMLS nokta bulutu.
HMLS üzerinde Open3D denemesi · Staj defterindeki gerçek çıktı.

01Nokta bulutu

Yoğun veri. İnce yapılar.

Ray, zemin ve bitki örtüsü aynı bulutta. Teller gibi ince yapılar ise nokta yoğunluğuna daha duyarlı.

Rail3D’nin HMLS bölümünü kullandım. Open3D ile veriyi farklı açılardan inceledim, filtreleme ve kırpma denemeleri yaptım; örnekleme kararlarının yapıyı nasıl etkilediğini araştırdım.

01HMLS_04 · RGBHMLS
HMLS_04 nokta bulutunun RGB görünümü: demiryolu hattı ve çevresindeki bitki örtüsü.
HMLS_04 · Staj defterindeki özgün RGB görünüm. Tahmin kaplaması değildir.

Veri: Rail3D — Kharroubi ve çalışma arkadaşları; Hungarian MLS — Mate Cserep (2022), Version 1, DOI: 10.17632/ccxpzhx9dj.1.

Rail3D · Hungarian MLS · CC BY-NC 3.0

Tahmin ve hata kaplamaları staj çalışmamın çıktılarıdır. Web için görüntüler yeniden kodlandı; karşılaştırma panelleri ayrı kırpıldı. Ham veri dağıtılmaz.

02Yöntem seçimi

Önce yapıyı korumak.

Model kadar veri hazırlığı da belirleyici. İlk denemelerin sınırı, sonraki yaklaşımı seçmemi sağladı.

  1. 01

    Open3D ile inceleme

    Nokta yoğunluğu, kırpma, filtreleme ve geometrik işleme denemeleriyle veriyi tanıdım.

  2. 02

    PointNet denemesi

    Agresif seyrekleştirme, teller ve diğer ince yapılardaki bilgiyi kaybettirdi. Örnekleme ve sınıf karışıklıklarını inceledim.

  3. 03

    3DMASC + LightGBM

    Çok ölçekli geometrik özellikler çıkarıp LightGBM ile sınıflandırma üzerinde çalıştım.

02İşleme denemesiHMLS
Open3D işleme örneği: mavi yüzeyin üzerinde renkli çizgisel yapılar.
Open3D işleme denemesi · Renkler bu örneğin kaynak çıktısına aittir.
Yöntem3DMASC · LightGBM
  1. HMLSNokta bulutu
  2. İncelemeOpen3D
  3. ÖrneklemeVeri hazırlığı
  4. ÖzelliklerÇok ölçekli 3DMASC
  5. LightGBMSınıflandırma
  6. TahminSınıf renkleri
  7. Hata analiziYanlış noktalar
Şema çalışma adımlarını özetler; animasyon bir süre ölçümü değildir.

03Gerçek çıktılar

Tahmin kadar hata da görünür.

Üç HMLS örneğinde sınıf tahminleri ve hata görünümü. Pembe noktalar yanlış tahmin edilen bölgeleri işaretler.

LightGBM · focus501 / 03
HMLS_04 · Sınıf tahmini
Sınıf tahmini
HMLS_04 · Hata görünümü
Hata görünümü

HMLS_04 · LightGBM tahmini ve hata görünümü · Kaynak focus5 çıktısı; pembe noktalar hataları gösterir.

HMLS_12 · Sınıf tahmini
Sınıf tahmini
HMLS_12 · Hata görünümü
Hata görünümü

HMLS_12 · LightGBM tahmini ve hata görünümü · Kaynak focus5 çıktısı; pembe noktalar hataları gösterir.

HMLS_20 · Sınıf tahmini
Sınıf tahmini
HMLS_20 · Hata görünümü
Hata görünümü

HMLS_20 · LightGBM tahmini ve hata görünümü · Kaynak focus5 çıktısı; pembe noktalar hataları gösterir.

HMLS_04 · LightGBM tahmini ve hata görünümü · Kaynak focus5 çıktısı; pembe noktalar hataları gösterir.
  • Zemin
  • Bitki örtüsü
  • Ray
  • Teller
  • Bina
  • Hata

Bu görseller zemin, bitki örtüsü, ray, teller ve bina sınıflarına odaklanır. Direkler bu beş sınıflı görünümde yer almaz.

Bir deneyin test kaydı

HMLS · Test bölümü · 3DMASC + LightGBM

Accuracy
%91,43
mIoU
%45,39

Bu değerler runs_3dmasc_lgbm koşusunun test kaydına aittir. Kayıtta sınıf kapsamı ve nokta sayısı belirtilmiyor. Yukarıdaki focus5 görselleri ayrı çıktılardır; aynı koşunun görsel karşılığı olarak sunulmaz.

04Ortaya çıkan çalışma

Veriden hata analizine.

  1. 01

    3B veri hazırlığı

    Nokta bulutunu inceleme ve geometrik işleme deneyimi.

  2. 02

    Model denemeleri

    PointNet’ten çok ölçekli özelliklerle sınıflandırmaya uzanan araştırma.

  3. 03

    Görünür hatalar

    Sınıf tahminlerini ve yanlış noktaları birlikte inceleyen çıktı seti.

  4. 04

    Raporlama

    Deneyleri, sınırlamaları ve değerlendirme kayıtlarını belgeleme.

Staj kapsamında yürüttüğüm bir nokta bulutu ve makine öğrenmesi ön çalışmasıdır. Canlı LiDAR sistemi, tamamlanmış gabari doğrulaması veya saha kullanımı iddiası içermez.

İletişim

Bir sonraki sistemibirlikte kuralım.

Yapay zekâ modellerini gerçek dünyada çalışan sistemlere dönüştürmeye odaklanan bir mühendis olarak yeni fırsatlara ve teknik iş birliklerine açığım. Bilgisayarlı görü, Edge AI veya uygulamalı makine öğrenmesi üzerine çalışıyorsanız tanışmak isterim.

Muhammed Ali Yıldırım

Applied AI / ML Engineering

Başa dön