Amazon Go無人售貨超市

2021-07-25 19:20:29 字數 3123 閱讀 9844

今天的amazon go刷爆了國內外的社交**。

amazon go令人驚豔的地方,就是你可以徑直走進超市,選好貨品之後立馬離開,不用在收銀台前排長長的隊伍,等待結賬。

甚至還莫名有一種從商店「搶劫」的快感。

我們說,移動支付顛覆了既有商品交易方式,那麼這種「搶劫式」的amazon go甚至連「交易感」都消滅了。

總之,人們被這種新奇的似乎隱含了某種黑科技的新型購物方式所吸引。不僅是普通人,就連斯坦福教授李飛飛、著名科技出版公司o'reilly創始人tim o'reilly都特地發推點贊。

李飛飛:計算機視覺十分顯著和絕妙的應用!

tim o'reilly:零售業的未來,我對此已經期待很多年了。

amazon go的亮點

使用者進入商店,穿過閘機的時候開啟手機讓其識別,這時手機裡的系統啟動,並隨時準備更新物品清單。令人驚豔的部分就是,在使用者拿走或放回物品的一瞬間,手機裡的系統會自動更新清單。最後,使用者拿著物品滿意地離開,手機自動扣款。

不過在quora上,有一位名為brian roemmele的網友挖出了幾年前亞馬遜提交的兩份專利檔案,裡面描繪的系統跟如今的amazon go非常相似。這兩份檔名稱為:「偵測物體互動和移動」(detecting item interaction and movement)和「物品從置物裝置上的轉移」(transitioning items from the materials handling facility),兩檔案分別於2023年和2023年申請。

這兩份專利檔案都描繪了十分龐雜的應用場景,包括:貨倉、船運、零售市場等,所以很多人當初在看到這份檔案時,都以為這是亞馬遜為自己的倉儲系統量身定製的,不過今天一切真相大白。

這兩份專利分別講了什麼?

「偵測物體互動和移動」(detecting item interaction and movement)這份專利的摘要是:

使用者從乙個貨架上拿起或放下乙個物品,貨物管理系統可以偵測到這個動作,並且更新使用者移動裝置裡的清單。

「物品從置物裝置上的轉移」(transitioning items from the materials handling facility)這份專利的摘要是:

物品被識別,並且當使用者正在拿起物品時,物品自動與使用者發生關聯。當使用者進入或穿過乙個「轉移區」(transition area),被拿起的物品將自動轉移到使用者,而不需要使用者有任何的輸入。

總的來說就是,被識別的物體與使用者發生關聯,能自動更新清單,並在「轉移區」進行自動交易(「轉移區」在amazon go裡指的就是商店的出口)。

我們可以從下面一張圖里,一窺amazon go的基本原型。

圖中代號為208的物體都是攝像頭,大約有10多個(有一些被人體擋住)。208攝像頭分別置於天花板(如圖左右兩邊各有乙個比較大的攝像頭)、貨架兩側和貨架內部。檔案裡描述到,天花板上的208用來採集使用者和貨品的位置、貨架兩側的208用來捕捉使用者的影象和周圍的環境,貨架內的208用來確定貨品的位置或使用者手的移動(進入和離開貨架)。

另外,專利檔案裡還補充道:這裡的攝像頭可以是多種型別的,可以是rgb攝像頭,或深度感知攝像頭。除了攝像頭之外,也可以有其他輸入裝置,比如壓力感測器、紅外感測器、體積位移感測器、光幕等等。壓力感測器可以偵測物品移出和進入的時間,紅外感測器可以用來區分使用者和的手和物品。

我們具體並不清楚amazon go到底在多大程度上使用了計算機視覺技術。比如說,當使用者進出商店時,都需要對使用者進行識別,檔案裡反覆提到可以用人臉識別技術實現,但是又會繼續補充說明可以通過手機等移動裝置來偵測。

quora網友anurag ranjan是一位機器視覺和深度學習領域的準phd,他分析稱:

amazon go使用商店裡的攝像頭識別出了使用者,可能針對使用者拍了幾張**,依靠一些標準的深度學習網路形成了一幅特徵圖,比如resnet,、googlenet或者vgg這樣的。總之,當使用者踏進店裡的那一刻起,amazon go就知道使用者長什麼樣了。

但是根據專利和既有經驗來看,在整個過程中用計算機視覺來追蹤使用者,代價太高了。我們大致可以確定的是,貨架上的一排排攝像頭應該就是對使用者進行「動作識別」,並且識別出物體是否被拿走(這裡也或許是感測器實現的)。

不過整個過程中的難點是,如何將物品與使用者進行唯一繫結?

雲從科技高階演算法工程師周翔稱,amazon go具體用到哪些技術,目前我們只能夠猜測,他提到可能的實現機制是:

• 通過手機做到了精準定位人,然後物體的具體位置可以大概確定,一旦人附近的物品離開,同時最近的人的id就會關聯這個物品id。

• 置物架肯定用到了壓力感測器,一旦物品離開,就會明確知道什麼物品在什麼地點離開,一旦物品回來,壓力感測器同樣會感應到。

• 深度學習可能是學習了人的購物習慣,可能用到計算機視覺做了人的動作識別,然後根據物品與人的id進行關聯,也就是二次確認。同時分析乙個人的購物喜好,推測他會買的東西,提前做一些預判。

周翔提出,可能amazon go根本沒有用到人臉識別的技術,「國外對人臉的隱私權是比較高的,未經允許採集他人的人臉會被起訴的」。在李飛飛的那篇推文下,有網友對此持牴觸態度,認為如果是人臉採集,侵犯了自己的隱私。

不過這種技術究竟有多少「實操性」,還是存在很多的疑惑的,例如:

• 如果好幾個人擠到一起買同一類東西(比如商場打折搶貨,這是經常發生的),那麼物品與人的id關聯還能保持精準嗎?

• 如果使用者把商品放回的位置是錯的呢,這樣也會被收費嗎?

• 如果有人搞怪,將自己家空果汁瓶取代商店裡的新鮮果汁,那麼amazon go識別的出來嗎?

「所以,這裡要求購物的人得非常有素質才行」,周翔說道。我們對amazon go的諸多疑惑,或許過幾個月就能在西雅圖見分曉。

白及:我認為在目前我們it行業的技術國內完全能實現,但是國人的素質有待堪憂,不過這種比較新潮的思維我比較喜歡能接受!

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