【DLゼミ】XFeat: Accelerated Features for Lightweight Image Matchingharmonylab
公開URL:https://arxiv.org/pdf/2404.19174
出典:Guilherme Potje, Felipe Cadar, Andre Araujo, Renato Martins, Erickson R. ascimento: XFeat: Accelerated Features for Lightweight Image Matching, Proceedings of the 2024 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) (2023)
概要:リソース効率に優れた特徴点マッチングのための軽量なアーキテクチャ「XFeat(Accelerated Features)」を提案します。手法は、局所的な特徴点の検出、抽出、マッチングのための畳み込みニューラルネットワークの基本的な設計を再検討します。特に、リソースが限られたデバイス向けに迅速かつ堅牢なアルゴリズムが必要とされるため、解像度を可能な限り高く保ちながら、ネットワークのチャネル数を制限します。さらに、スパース下でのマッチングを選択できる設計となっており、ナビゲーションやARなどのアプリケーションに適しています。XFeatは、高速かつ同等以上の精度を実現し、一般的なラップトップのCPU上でリアルタイムで動作します。
セル生産方式におけるロボットの活用には様々な問題があるが,その一つとして 3 体以上の物体の組み立てが挙げられる.一般に,複数物体を同時に組み立てる際は,対象の部品をそれぞれロボットアームまたは治具でそれぞれ独立に保持することで組み立てを遂行すると考えられる.ただし,この方法ではロボットアームや治具を部品数と同じ数だけ必要とし,部品数が多いほどコスト面や設置スペースの関係で無駄が多くなる.この課題に対して音𣷓らは組み立て対象物に働く接触力等の解析により,治具等で固定されていない対象物が組み立て作業中に運動しにくい状態となる条件を求めた.すなわち,環境中の非把持対象物のロバスト性を考慮して,組み立て作業条件を検討している.本研究ではこの方策に基づいて,複数物体の組み立て作業を単腕マニピュレータで実行することを目的とする.このとき,対象物のロバスト性を考慮することで,仮組状態の複数物体を同時に扱う手法を提案する.作業対象としてパイプジョイントの組み立てを挙げ,簡易な道具を用いることで単腕マニピュレータで複数物体を同時に把持できることを示す.さらに,作業成功率の向上のために RGB-D カメラを用いた物体の位置検出に基づくロボット制御及び動作計画を実装する.
This paper discusses assembly operations using a single manipulator and a parallel gripper to simultaneously
grasp multiple objects and hold the group of temporarily assembled objects. Multiple robots and jigs generally operate
assembly tasks by constraining the target objects mechanically or geometrically to prevent them from moving. It is
necessary to analyze the physical interaction between the objects for such constraints to achieve the tasks with a single
gripper. In this paper, we focus on assembling pipe joints as an example and discuss constraining the motion of the
objects. Our demonstration shows that a simple tool can facilitate holding multiple objects with a single gripper.
14. 14
CREATE OR REPLACE FUNCTION add3(i integer )
RETURNS integer
LANGUAGE sql
AS $function$
SELECT i + 3;
$function$
;
CREATE FUNCTION
postgres=# SELECT add3(5);
add3
------
8
(1 row)
関数定義
関数実行
SQL で作成する例
15. 15
pl/pgsql で作成する例
postgres=# CREATE OR REPLACE FUNCTION sigma(i integer )
RETURNS integer
LANGUAGE plpgsql
AS $function$
DECLARE
sigma integer := 0;
c integer := 1;
BEGIN
FOR c IN 1 .. i LOOP
sigma := sigma + c;
END LOOP;
RETURN sigma;
END;
$function$
;
CREATE FUNCTION
postgres=#
postgres=# SELECT sigma(10);
sigma
-------
55
(1 row)
関数定義
関数実行
22. 22
SELECT id, data, data + '2/3' AS add, data - '2/3' AS sub FROM test;
id | data | add | sub
----+------+-------+-------
1 | 2/3 | 4/3 | 0/1
2 | 3/7 | 23/21 | -5/21
3 | 1/5 | 13/15 | -7/15
(3 rows)
SELECT id, data, data * '2/3' AS mul, data / '2/3' AS div FROM test;
id | data | mul | div
----+------+------+------
1 | 2/3 | 4/9 | 1/1
2 | 3/7 | 2/7 | 9/14
3 | 1/5 | 2/15 | 3/10
(3 rows)
test=# SELECT * FROM test ORDER BY data;
id | data
----+------
3 | 1/5
2 | 3/7
1 | 2/3
(3 rows)
test=# SELECT max(data), min(data) FROM test ;
max | min
-----+-----
2/3 | 1/5
(1 row)
四則演算
並び替え=比較演算
集約演算
58. 58
SELECT id, data, data + '2/3' AS add, data - '2/3' AS sub FROM test;
id | data | add | sub
----+------+-------+-------
1 | 2/3 | 4/3 | 0/1
2 | 3/7 | 23/21 | -5/21
3 | 1/5 | 13/15 | -7/15
(3 rows)
SELECT id, data, data * '2/3' AS mul, data / '2/3' AS div FROM test;
id | data | mul | div
----+------+------+------
1 | 2/3 | 4/9 | 1/1
2 | 3/7 | 2/7 | 9/14
3 | 1/5 | 2/15 | 3/10
(3 rows)
test=# SELECT * FROM test ORDER BY data;
id | data
----+------
3 | 1/5
2 | 3/7
1 | 2/3
(3 rows)
test=# SELECT max(data), min(data) FROM test ;
max | min
-----+-----
2/3 | 1/5
(1 row)
四則演算
並び替え=比較演算
集約演算
(再掲)
64. 64
入出力定義(入力定義)
C 言語関数
PG_FUNCTION_INFO_V1(fraction_in);
Datum
fraction_in(PG_FUNCTION_ARGS)
{
char *str = PG_GETARG_CSTRING(0);
int n, d;
Fraction *result;
/* TODO: more smart parse */
if (sscanf(str, "%d/%d", &n, &d) != 2)
ereport(ERROR,
(errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
errmsg("pg_fraction:invalid input syntax: "%s"",
str)));
/* range check */
if (d == 0) {
ereport(ERROR,
(errcode(ERRCODE_DIVISION_BY_ZERO),
errmsg("pg_fraction:division by zero: "%s"",
str)));
}
result = (Fraction* ) palloc(sizeof(Fraction));
reduce_fraction(&n, &d);
if ( abs(n) > 99999 || abs(d) > 99999 ) {
ereport(ERROR,
(errcode(ERRCODE_INVALID_TEXT_REPRESENTATION),
errmsg("pg_fraction:: overflow error (max=99999) "%s"",
str)));
}
result->numerator = n;
result->denominator = d;
result->value = (double) n / (double) d;
PG_RETURN_POINTER(result);
}
SQL 定義
CREATE TYPE fraction;
CREATE FUNCTION fraction_in(cstring)
RETURNS fraction
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT IMMUTABLE;
CREATE FUNCTION fraction_out(fraction)
RETURNS cstring
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT IMMUTABLE;
CREATE TYPE fraction (
INTERNALLENGTH = 16,
INPUT = fraction_in,
OUTPUT = fraction_out,
STORAGE = plain
);
typedef struct st_fraction {
int numerator;
int denominator;
double value;
} fraction;
C 言語ヘッダ
65. 65
入出力定義(出力定義)
C 言語関数
PG_FUNCTION_INFO_V1(fraction_out);
Datum
fraction_out(PG_FUNCTION_ARGS)
{
Fraction *fraction= (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(0);
char *result;
result = psprintf("%d/%d", fraction->numerator, fraction->denominator);
PG_RETURN_CSTRING(result);
}
SQL 定義
CREATE TYPE fraction;
CREATE FUNCTION fraction_in(cstring)
RETURNS fraction
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT IMMUTABLE;
CREATE FUNCTION fraction_out(fraction)
RETURNS cstring
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C STRICT IMMUTABLE;
CREATE TYPE fraction (
INTERNALLENGTH = 16,
INPUT = fraction_in,
OUTPUT = fraction_out,
STORAGE = plain
);
66. 66
算術演算の定義( + 演算子)
CREATE FUNCTION
CREATE OPERATOR
PG_FUNCTION_INFO_V1(fraction_add);
Datum fraction_add(PG_FUNCTION_ARGS);
Datum fraction_add(PG_FUNCTION_ARGS) {
Fraction *f1;
Fraction *f2;
Fraction *result;
int n, d;
f1 = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(0);
f2 = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(1);
add_fraction_internal(
f1->numerator,
f1->denominator,
f2->numerator,
f2->denominator,
&n,
&d);
result = (Fraction*) palloc(sizeof(Fraction));
result->numerator = n;
result->denominator = d;
result->value = (double) n / (double) d;
PG_RETURN_POINTER(result);
}
SQL 定義
--
-- 加算関数を定義する
--
CREATE FUNCTION fraction_add(fraction, fraction)
RETURNS fraction
AS 'MODULE_PATHNAME'
PARALLEL SAFE
LANGUAGE C IMMUTABLE STRICT;
--
-- + 演算子を定義する
--
CREATE OPERATOR + (
leftarg = fraction,
rightarg = fraction,
procedure = fraction_add,
commutator = +
);
C 言語関数
67. 67
比較演算の定義( = 演算子の例)
C 言語関数
PG_FUNCTION_INFO_V1(fraction_eq);
Datum fraction_eq(PG_FUNCTION_ARGS);
Datum
fraction_eq(PG_FUNCTION_ARGS)
{
Fraction* f1 = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(0);
Fraction* f2 = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(1);
double f1_v = f1->value;
double f2_v = f2->value;
PG_RETURN_BOOL(fraction_cmp_internal( f1_v, f2_v) == 0);
}
SQL 定義
--
-- eq 比較関数を定義する
--
CREATE FUNCTION fraction_eq(fraction, fraction)
RETURNS bool
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C IMMUTABLE STRICT;
--
-- = 演算子を定義する
--
CREATE OPERATOR = (
leftarg = fraction,
rightarg = fraction,
procedure = fraction_eq,
commutator = =,
RESTRICT = eqsel
);
CREATE FUNCTION
CREATE OPERATOR
68. 68
集約の定義( MAX 関数の定義例)
C 言語関数
PG_FUNCTION_INFO_V1(fraction_max);
Datum fraction_max(PG_FUNCTION_ARGS);
Datum fraction_max(PG_FUNCTION_ARGS) {
Fraction* f_l = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(0);
Fraction* f_r = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(1);
if (f_l->value > f_r->value ) {
PG_RETURN_POINTER(f_l);
} else {
PG_RETURN_POINTER(f_r);
}
}
SQL 定義
ーー
-- fraction_max 関数を定義する
--
CREATE FUNCTION fraction_max(fraction, fraction)
RETURNS fraction
AS 'MODULE_PATHNAME'
PARALLEL SAFE
IMMUTABLE
LANGUAGE C STRICT
;
--
-- fraction_max を集約関数 MAX として定義する
--
CREATE AGGREGATE max (fraction)
(
sfunc = fraction_max,
combinefunc = fraction_max,
stype = fraction,
initcond = '-99999/1',
parallel = safe
);
CREATE FUNCTION
CREATE AGGREGATE
69. 69
インデックスを有効にする定義
C 言語関数/*
* 2 値ではなく 3 値を返すのがポイント
*/
static int
fraction_cmp_internal(double a, double b)
{
if (a < b)
return -1;
if (a > b)
return 1;
return 0;
}
/*
* B-tree インデックス比較用の関数
*/
Datum
fraction_cmp(PG_FUNCTION_ARGS)
{
Fraction* f1 = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(0);
Fraction* f2 = (Fraction*) PG_GETARG_POINTER(1);
double f1_v = f1->value;
double f2_v = f2->value;
PG_RETURN_INT32(fraction_cmp_internal( f1_v, f2_v));
}
SQL 定義
--
-- B-tree index support
--
CREATE FUNCTION fraction_cmp(fraction, fraction)
RETURNS integer
AS 'MODULE_PATHNAME'
LANGUAGE C IMMUTABLE STRICT;
-- freaction operator class
CREATE OPERATOR CLASS fraction_ops
DEFAULT FOR TYPE fraction USING btree AS
OPERATOR 1 < ,
OPERATOR 2 <= ,
OPERATOR 3 = ,
OPERATOR 4 >= ,
OPERATOR 5 > ,
FUNCTION 1 fraction_cmp(fraction,
fraction);
CREATE FUNCTION
CREATE OPERATOR CLASS