Unterschleißheim, 24.04.2017 - Philosys Label Editor Version 6.1.

Philosys liefert jetzt den neuen Label Editor Version 6.1 aus.

Die durch ADAS und autonome Fahrzeuge zu erfassende Umgebungen werden immer komplexer und erfordern es deshalb das komplette Umfeld eines Fahrzeugs zu erfassen (Umfeldmodell). Dazu reicht die herkömmliche Methode mit Markierung der Objekte (Annotation, Labeling) auf einem Videobild für die Erzeugung von Ground-Truth Daten nicht mehr aus und ist auch viel zu aufwändig. Deshalb wurde der Philosys Label Editor so erweitert, dass vom Annotator mit Hilfe von Referenzdatenquellen Objekte neu erzeugt, oder auch  bereits vor generierte Objekte bestätigt oder modifiziert werden können.

Schon seit Version 4 unterstützt der Philosys Label Editor die 3D Annotation, die insbesondere für die Validierung von Umfeldmodellen genutzt werden kann, die durch Sensordatenfusion erzeugt wurden. Die Erfassung des kompletten Fahrzeugumfelds ist der Schlüssel für zukünftige ADAS und autonome Fahrzeuge.

Hier erfahren Sie warum 3D Labeling so wichtig ist.

 

Neue Features in Version 6

  • Interface for writing function specific view plugins with full data access
  • Interface to allow for object state specific data overlay display
  • Interface for writing special label object plugins
  • Interface for custom players plugins
  • Keyboard Shortcuts for plug-in modules
  • Full access for object detectors to data
  • Enable mixins for raw views
  • Extensions of Object Detector Interface for use as extrapolator
  • Prepropressing of label data after load and postprocessing before save
  • Development environment with examples for all APIs

 

Neue Programmier-Schnittstellen

Um den sehr unterschiedlichen Kundenanforderungen leichter nachkommen zu können, wurden drei neue Programmierschnittstellen implementiert:

  • Player Plugin Interface
  • Tool Plugin Interface
  • Label Plugin Interface 

Das Player Plugin Interface erlaubt es über die Implementierung eines entsprechenden Players andere Datenformate als das ADTF DAT-Format als Eingabedaten für den Labeling-Prozess zu verwenden. Dies erspart dann im Prozess viel Zeit und Platz gegenüber der sonst nötigen Konvertierung der Daten.

Das Tool Plugin Interface erlaubt den vollen Zugriff auf die interne Datenbank im Label Editor. Damit können dann eigene funktionsspezifische GUIs und auch andere automatische Funktionen implementiert werden. Das Tool Plugin Interface ist auch die Basis fpr das Label Plugin Interface.

Das Label Plugin Interface erlaubt die Implementierung eigener geometrischer Objekte für die Markierung in 2D und 3D. Sowohl die Visualisierung von Daten als auch die Bedienung des GUIs erfolgt über das Mixin Interface mit Open Scene Graph (OSG).

Philosys Label Editor bietet über die Implemetierung von Plugins auch die Möglichkeit die Semantische Segementierung zu labeln. Für die Nutzung der Schnittstellen ist zusätzlich zur Runtime-Lizenz eine Entwicklungs-Lizenz nötig. 

 

Sonstige Änderungen

Es wurden gegenüber LEV5 eine Vielzahl von Detailverbesserungen vor allem in der Bedienung und der Anzeige implementiert. Und natürlich ist er auch schon zu EBAssist/ADTF 2.14 kompatibel.

  • Permanent attribute to fix number of points in polygon3D
  • Enums allowing multiple selected values
  • Tagging of label properties with the source of value generation
  • Checksum for label file
  • Variable number of buttons in InspectorView
  • Jump to frame position with frame number
  • Improve object creation by keyboard shortcuts
  • Project specific settings
  • Save and SaveAs for Label Data
  • Label file history
  • Tagging of the source of label data (i.e., manual, tracker, object detector, )
  • Include of structure file elements from other files
  • Label file compression
  • Gap dependent on selected profile
  • Label constraints defined by rules
  • ...

Auch hinsichtlich Performance hat sich einiges beim LE getan. Der ObjectView ist schon mit der neuen Tool Plugin Schnittstelle implementiert, InspectorView und VideoView werden noch folgen. Durch direkte Verwendung der ModelView Schnittstelle werden nur noch die sich verändernden Teile im GUI aktualisiert.

 

Weitere Informationen

Philosys Label Editor Version 4 - Snapshots

Philosys Label Editor Version 4 - Release 4.2

Philosys Label Editor Version 4 - Release 4.3

Philosys Label Editor Version 5 - Release 5.1

Gerne entwickelt Philosys im Rahmen von kundenfinanzierten Projekten auch weitere neue Features. Bitte melden Sie sich einfach.

Der Philosys Label Editor wird bei der Entwicklung unterschiedlichster Assistenzsysteme (Advanced Driver Assistance System / ADAS) und Autonomer Systeme (AD) zur Gewinnung von Ground-Truth Daten eingesetzt. Dabei werden die Objekte in der Szene manuell und/oder automatisch markiert und mit detaillierten Attributen versehen (Annotation/Labeling). Angefangen von Fahrzeugen aller Art, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, bis hin zu Fußgängern und Wildtieren wird das Ground-Truth erfasst. Das Ergebnis wird in HIL/SIL-Tests zur ADAS Validierung/Absicherung der von Fahrerassistenzsystemen erkannten Objekte, und für die Generierung von Referenzdaten für Deep Neural Networks (DNN) und deren Validierung genutzt. Dadurch dass er auf EB Assist/ADTF basiert fügt er sich nahtlos in die EB Assist/ADTF Entwicklungsumgebung für Assistenzsysteme ein.

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Ende 2012 wird der neue Philosys Label Editor Version 2 erscheinen. Dieser enthält eine Vielzahl von neuen Features, die nicht nur den Prozess der Annotation beschleunigen, sondern auch neue Anwendungsgebiete erschließen.

  • Integration externer Referenzdaten
  • Interpolation
  • Geometrisches Objekt Polygon
  • Projektmodus

Die folgenden Kapitel geben eine Übersicht über die Funktionalität und Anwendung der neuen Funktionen.

Integration externer Referenzdaten

Zur Validierung komplexerer Assistenzsysteme werden neben der reinen Position des Objektes auf dem Videobild, und einfachen durch den Annotator aus dem Videobild zu bestimmender Attributen, oft auch Daten benötigt, die aus anderen Quellen als dem Videobild kommen. Dies sind neben bestimmten CAN-Daten für das eigene Fahrzeug, oft auch Daten von Sensoren, die nur in den Fahrzeugen für die Aufzeichnung verbaut werden. Dies können unter anderem z. B. objektbildende Laserscanner sein. Diese erkennen wie das zu testende Assistenzsystem ebenfalls Objekte und können eine Reihe von nützlichen Daten, wie die Entfernung zum jeweiligen Objekt, relative Geschwindigkeit, usw., bereitstellen.

Interessant sind hier die Daten die der Annotator nicht so einfach selbst bestimmen kann, wie die Entfernung zum Objekt und dessen relative Geschwindigkeit. Anstatt diese Referenzdaten alle manuell von der Laserscanner Software in die Annotationsdaten zu übernehmen, bietet es sich hier an diese Aufgabe direkt mit Hilfe des Labeleditors zu erledigen.

Notwenig ist dazu dass die Sensordaten zeitsynchron zusammen mit den Videodaten aufgezeichnet werden. Die Umwandlung der Sensordaten in das Format das der Philosys Labeleditor versteht, erfolgt dann mit Hilfe eines neu zu erstellenden Decoder-Filters, der in Filtergraph, der das Video für den Labeleditor aufbereitet, integriert wird. Die Schnittstelle des Labeleditors für externe Referenzdaten ist XML. Diese Daten sind im Prinzip genauso aufgebaut wie das Ergebnis der Annotation, die Labeldaten. Sie müssen auch wie die Labeldaten in der Strukturdatei beschrieben werden.

Wurde die Struktur der externen Referenzdaten beschrieben, und von dem Filter die gewünschten Referenzdaten in dieses Format konvertiert, dann kann der Philosys Labeleditor diese Daten im Detail im ObjectView darstellen. Wenn in den Daten auch geometrische Objekte vorhanden sind, dann werden diese auch im VideoView angezeigt. Es gibt dann einmal die Möglichkeit bestimmte in der Strukturdefinition beschriebene Datenelemente einfach in ein gerade aktives Annotationsobjekt für das aktuelle Frame zu übernehmen. Oder aber man kann einen Link zwischen Referenzobjekt und Annotationsobjekt herstellen, womit dann die entsprechenden Datenelemente für alle Frames in denen das Referenzobjekt und das Annotationsobjekt existieren, übernommen werden. Dies reduziert den Aufwand für die Übernahme erheblich. Das Feature funktioniert auch zusammen mit der Interpolation. Existieren Referenzdaten zu einem interpolierten Frame so werden die Referenzdaten verwendet, so dass die Genauigkeit der Referenzdaten erhalten bleibt.

Dieses neue Feature ist der Einstig in die 3D-Annotation für Videodaten mit dem Philosys Labeleditor. Dabei kann so wie bisher das jeweilige Objekt vom Annotator auf dem Bild markiert, zusätzlich können aber noch die Entfernung und andere relevante Daten mit Hilfe der Referenzdaten automatisch gesetzt werden.

Durch die offene Schnittstelle kann der Kunde den nötigen Filter für die Wandlung der Referenzdaten in XML selbst implementieren. Er kann aber auch die Erfahrung von Philosys nutzen und den Decoder-Filter von Philosys erstellen lassen.

Interpolation

Das Annotieren ist ein zeitaufwendiger Prozess. Der Zeitaufwand pro Videominute kann je nach Komplexität mehr als das Hundertfache der Videolaufzeit betragen. Durch das Feature vorhandene Daten jeweils in das nächste Bild zu übernehmen, und die Position geometrischer Objekte dabei auch noch zu Extrapolieren, beschleunigt schon der bisherige Philosys Label Editor das Annotieren gegenüber herkömmlichen Verfahren erheblich.

Durch das neue Feature Interpolation wird die Annotationszeit jetzt in Fällen, wo Objekte sich über viele Frames hinweg kaum in ihrer Position verändern, nochmal deutlich verkürzt. Man markiert wie gewohnt am Anfang der Sichtbarkeit das Objekt auf dem Videobild mit einem beliebigen geometrischen Objekt, und setzt dieses über das per rechten Mausklick erscheinende Kontextmenü als Startbild für die Interpolation. Dann geht man zu dem Bild, an dem man das Objekt normalerweise zuletzt markieren würde, markiert dieses und setzt dieses als Endbild für die Interpolation. Jetzt wird für alle Bilder zwischen Start- und Endbild das geometrische Objekt interpoliert. Die anderen Attribute werden automatisch vom Zustand im Startbild übernommen. Gibt es im interpolierten Bereich eine Abweichung, so kann man an der entsprechenden Position einfach durch anklicken und Repositionierung des interpolierten geometrischen Objektes einen neuen Stützpunkt erzeugen. Die Interpolation wird dann automatisch vor und hinter dem Stützpunkt neu berechnet. Idealerweise setzt man einen neuen Stützpunkt dort wo die Abweichung am größten ist. In vielen Fällen reichen dann wenige Stützpunkte für eine hinreichend genaue Übereinstimmung aus.

Derzeit wird linear interpoliert, das kann aber erweitert werden. Denkbar ist auch eine zukünftige Erweiterung mit einem Tracker.

Als Nebeneffekt reduziert sich auch der Hauptspeicherbedarf bei Szenen mit langer Objektsichtbarkeit deutlich. Natürlich werden zur Gewährleistung der Kompatibilität in der Toolkette wie bisher die Daten für alle Bilder geschrieben.

Geometrisches Objekt Polygon

Um auch unregelmäßige Objekte effizient markieren zu können, wird der Philosys Label Editor um das neue geometrische Objekt Polygon erweitert. Das Polygon wird wie die anderen geometrischen Objekte am einfachsten mit der Maus erstellt. Es gibt dabei die Möglichkeit sowohl einen offenen Linienzug oder ein geschlossenes Polygon zu erzeugen. Der Typ kann auch nachträglich geändert werden.

Wie gewohnt kann man das Polygon über das mit der rechten Maustaste erscheinende Kontextmenü in der in der Struktur-XML vordefinierten Form an der Mausposition erzeugen. Danach kann man durch Neupositionierung der Maus und der linken Maustaste weitere Linien an ein offenes Polygon anhängen. Man kann auf Linien weitere Eckpunkte einfügen und natürlich Punkte, Linien und das gesamte Polygon verschieben. Natürlich funktioniert mit dem Polygon auch die hilfreiche Extrapolation beim automatischen Übertrag von einem Bild zum Nächsten.

Mit dem Polygon kann man nicht nur unregelmäßige Objekte markieren, sondern mit seiner offenen Form auch als Linienzug nutzen. Damit ist es z. B. auch möglich Spuren genauer und einfacher zu markieren.

Projektmodus

Der Projektmodus erlaubt es die für die Annotation nötigen Dateien mit einem Befehl zu laden. Dazu packt man den Filtergraph, die Strukturdatei, die DAT-Datei und die Annotationsdatei in ein Verzeichnis. Die Generierung des Inhalts kann dann durch ein entsprechendes Szenenmanagement-system geschehen.

Damit ist es jetzt einfach möglich ohne komplizierte Namenstransformationen mit mehreren Kameras aufgezeichnete Szenen für verschiedene Projekte individuell zu annotieren. Zu dem erleichtert es die Arbeit der Annotatoren und vermeidet fehlerhafte Namen beim Abspeichern der Daten.

 

Der Philosys Label Editor wird bei der Entwicklung unterschiedlichster Assistenzsysteme zur Gewinnung von Ground-Truth-Daten eingesetzt. Dabei werden die verschiedensten Objekte markiert und mit detaillierten Attributen versehen. Angefangen von Fahrzeugen aller Art, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, bis hin zu Fußgängern und Wildtieren. Die erfassten Daten werden anschließend zur Verifizierung der von Assistenzsystemen erkannten Objekte verwendet.

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