【パターン認識ラジオ】おもろいセンサー

こんにちは、リスナーのみなさん。パターン認識ラジオのパーソナリティー、橘カンタァーです。今回は、AIを学べる音声配信として、三次元の姿勢推定について取り上げます。 みなさん、9軸センサをご存知でしょうか？これは、MEMSを9個使って、物理的な9つの量を測りデジタル化するセンサです。具体的には、加速度、角速度、磁気を計測し、それらのデータから物体の姿勢を推定することができます。ただし、この9軸センサは地球の表面上でのみ機能し、極付近での使用は少し難しいかもしれません。 さて、姿勢推定を理解するために、トミカやスマホをお手元にご用意ください。スマホの場合は、長い方向を頭尾、短い辺を左右、表裏を上下とみなしましょう。姿勢を表す3つの角度があります。ピッチは頭尾の傾き、ロールは左右の傾き、ヨーは頭が向いている方向です。 また、四元数を使って姿勢を表すこともできます。基準の姿勢からの回転軸と回転角度で、あらゆる姿勢を表現できるのです。 9軸センサは、地球上の物体が受ける重力の垂直抗力や、地磁気の方向と強さを計測します。例えば、東京では、北より7度左向きの、水平面より49度下向きに向けて、地磁気ベクトルが向いており、その磁束密度は約70マイクロテスラです。 これらのデータから、外積などを使って1瞬1瞬の姿勢が計算されます。角速度の計測値も、前回の姿勢からの姿勢変化との矛盾が小さくなるように考慮されます。これは、二乗誤差最小化と呼ばれる手法です。 宇宙での姿勢推定は、太陽や地球、恒星の見え方などから、四元数を使って行われています。 以上が、9軸センサを使った三次元の姿勢推定の基本的な仕組みです。AIの発展とともに、より高度な姿勢推定技術が生まれることでしょう。次回もお楽しみに！パターン認識ラジオでした。 音楽：BGMerhttp://bgmer.net