Na FIT ČVUT už dva roky funguje Laboratoř zpracování obrazu ImproLab, která slouží jednak pro řešení konkrétních potřeb průmyslu a jednak pro výuku, aby byli posluchači, kteří si zapíší předmět Strojové vidění a zpracování obrazu schopni ihned se zapojit do týmu, říká Jakub Novák, který ji vede.
Proč vznikla myšlenka na založení laboratoře ImproLab?
Celá myšlenka vznikla proto, že zde bylo pár lidí, kteří byli schopni zpracovat úlohu poptávky na strojové vidění z průmyslu. Úlohy jsme pak byli schopni transformovat do projektů a vytvořit řešení. V tu dobu zde však ještě žádná laboratoř nebyla. Čím dál víc zde ale byla potřeba vlastnit nějaký hardware, který by nám pomohl dělat testy proveditelnosti, zda vůbec jsou aplikace řešitelné, a jestli jsme i my schopni je vytvořit. Současný děkan doc. RNDr. Ing. Marcel Jiřina, Ph.D. se proto zasadil o to, aby nejdříve fakulta a pak ještě evropský fond přispěl. Získali jsme díky tomu velký grant na vybavení Laboratoře na zpracování obrazu a vděčíme mu tak za oficiální začátek. Laboratoř vznikla před zhruba dvěma lety a máme zde vybavení za dost peněz. Dostupné jsou kamery maticové, řádkové, termokamery, UV kamery, hloubkové senzory, vysokorychlostní kamery, ale i veškeré potřebné typy osvětlení přes celé spektrum včetně UV, bílého i barevného. Také máme hodně optiky, a to nejen obyčejné objektivy, ale i objektivy, které jsou schopné “dívat se” na sledovaný objekt nejen shora, ale zároveň i ze strany či z více úhlů naráz. Je tomu právě z důvodu použití při různých průmyslových aplikacích pro zpracování obrazu. Vezměte si například sledování výrobků na nekonečném pásu, kde potřebujete kontrolovat jejich kvalitu a hledat vady, což také mimochodem byla jedna z prvních úloh laboratoře.
Laboratoř na zpracování obrazu není jen na FIT ČVUT, ale také na FEL ČVUT, kde funguje pod vedením profesora Jiřího Matase velká skupina, která se zabývá zpracováním obrazu. Mě samotného tuto problematiku naučil profesor Hlaváč, tehdy také součástí této skupiny, kterého si velmi vážím. Laboratoř ImproLab na FIT ČVUT vznikla spíše z důvodu pokrytí poptávky po řešení konkrétních úloh z průmyslu.
Umožňuje laboratoř i vytvoření konkrétního “živého” zadání například seminární, ročníkové nebo diplomové práce, nikoliv jen vymyšlenou úlohu nad umělými daty?
Ano, většinou přijde poptávka právě z průmyslu, firma, fabrika, potřebuje nahradit manuální lidskou kontrolu nějakou automatizovanou. Znamená to, že se pak na pás místo člověka, který na něm kontroluje výrobky, dívá kamera. Celé se to uzavře do boxu, dobře nasvítí, a když pak výrobky projíždějí skrz, kamera vše nasnímá, algoritmy v počítači zpracují a vyhodnotí testy, zda je výrobek v pořádku nebo ne. V naší laboratoři samozřejmě nejsou pouze lidi, kteří pracují pro průmysl, ale také studenti, ať už magisterského nebo bakalářského studia, i hotoví inženýři. Když tedy přijde nějaká poptávka z praxe, vymyslí se, jakým způsobem s úlohou pracovat, vyhodnotí se proveditelnost, a pak na úloze pracuje tým lidí. Ve výsledku si mohou takovou úlohu studenti i vykázat jako seminární, bakalářskou, či diplomovou práci.
Jaké typy úloh je tedy možné ve vaší laboratoři řešit?
Laboratoř původně vznikla pro řešení dvou typů úloh. První je kontrola výrobků, nazývá se výstupní vizuální kontrola, kdy se v továrně kontroluje, jestli výrobek nemá například uražené hrany, není poškrábaný apod. Na toto téma už máme hotovou aplikaci, která běží v Klášterci nad Ohří. Kontroluje panely z napěněného skla, které musejí jít z továrny v opravdu vysoké kvalitě. Dělali jsme pro ně tuto aplikaci od zmíněného boxu až po počítačové vyhodnocování v režimu 24×7. Obdobně jsme pro průmysl zkonstruovali ještě jednu aplikaci, a sice pro kontrolu škrábanců na sklech. Ta vznikla za pomoci grantu ČVUT.
Druhý typ aplikací, který bychom zde rádi také dělali, je postavený na algoritmech detekce a sledování pohybu osob v uzavřených prostorách. Algoritmy umělé inteligence pro tyto úlohy jsme si zde už vytvořili, včetně celého konceptu zpracování. Další částí takovýchto úloh pak je analytické zpracování dat a vyhodnocení, například kudy se lidé pohybují, jestli se vůbec zastaví u důležitého místa, třeba s letáky či reklamou, a obecně zda je která část místnosti statisticky vůbec zajímavá.
Laboratoř není určena jen pro komerční účely, ale má i výukový charakter. Pro studenty je zde vytvořeno deset stanovišť, vybavených jak počítačovou, tak kamerovou technikou. Na FIT ČVUT máme v rámci oboru Znalostní inženýrství volitelný předmět Strojové vidění a zpracování obrazu.
Naší snahou je, aby byl jednak dobrovolný, ale zároveň hodně těžký. Tedy aby studenti, kteří si tento zájmový předmět zapíší, po jeho splnění nejen skutečně něco uměli, ale naučili se i používat v praxi hardware, který má laboratoř k dispozici. Mohou si zde vše vyzkoušet, a proto po příchodu do praxe budou plnohodnotnou posilou do týmu pro řešení konkrétních aplikací.
Jak se dozví průmysl o tom, že je na FIT ČVUT taková laboratoř která mu může pomoci?
V současné době rozšiřujeme síť kontaktů, sám se snažím prezentovat naši laboratoř na otevřených mítincích s průmyslem. Nedávno jsem například byl v Ústeckém kraji a přes místní inovační centrum jsme dávali firmám vědět, že Fakulta informačních technologií ČVUT v Praze a takováto laboratoř vůbec existuje a že by jim mohla pomoci s aplikacemi pro řešení konkrétních problémů. Dále se snažíme rozvíjet povědomí o laboratoři na PR akcích, jakou je například veletrh iKariéra, kdy se na ČVUT sjede řada průmyslových firem. I my sami na FIT ČVUT pořádáme takovéto akce, jedna z nich pro spolupráci s průmyslem se jmenuje CoFIT.
Na koho by se měl zájemce z průmyslu na využití vaší laboratoře na zpracování obrazu na FIT ČVUT obrátit?
Na FIT ČVUT existuje oddělení pro spolupráci s průmyslem, které vede proděkan docent Pavel Kordík a jeho asistentka Lucie Kolomazníková. Ve výsledku taková žádost stejně skončí u nás, v laboratoři ImproLab, kde bych měl být kontaktní osobou buď já, nebo kolega Mikuláš Čižmár, který má na starosti komunikaci s průmyslovými partnery.
