從2份專利文件，一窺Amazon Go到底藏了什麼黑科技？
今天的Amazon Go刷爆了國內外的社交媒體。
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。
我們説，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
用户進入商店，穿過閘機的時候打開手機讓其識別，這時手機裏的系統啟動，並隨時準備更新物品清單。令人驚豔的部分就是，在用户拿走或放回物品的一瞬間，手機裏的系統會自動更新清單。最後，用户拿着物品滿意地離開，手機自動扣款。
這裏面到底有什麼黑科技呢？就官方發佈的視頻來看，技術亮點有三個：機器視覺、深度學習算法和傳感器融合。
但僅有這幾個關鍵詞還是不夠的，雷鋒網遂向亞馬遜在職員工進行採訪，但是對方表示Amazon Go還屬於保密項目，公司要求不能對外透露任何細節。
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文件，裏面描繪的系統跟如今的 Amazon Go非常相似。這兩份文件名稱為：“偵測物體互動和移動”（Detecting item interaction and movement）和“物品從置物設備上的轉移”（Transitioning items from the materials handling facility），兩文件分別於2013年和2014年申請（感興趣的朋友可以在公眾號回覆關鍵詞“專利”，下載2份專利文件）。
這兩份專利文件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文件時，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：
“物品從置物設備上的轉移”（Transitioning items from the materials handling facility）這份專利的摘要是：
總的來説就是，被識別的物體與用户發生關聯，能自動更新清單，並在“轉移區”進行自動交易（“轉移區”在Amazon Go裏指的就是商店的出口）。
我們可以從下面一張圖裏，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（如圖左右兩邊各有一個比較大的攝像頭）、貨架兩側和貨架內部。文件裏描述到，天花板上的208用來採集用户和貨品的位置、貨架兩側的208用來捕捉用户的圖像和周圍的環境，貨架內的208用來確定貨品的位置或用户手的移動（進入和離開貨架）。
而從視頻裏，我們隱約能夠看到安置在貨架內部的攝像頭。
另外，專利文件裏還補充道：這裏的攝像頭可以是多種類型的，可以是RGB攝像頭，或深度感知攝像頭。除了攝像頭之外，也可以有其他輸入設備，比如壓力傳感器、紅外傳感器、體積位移傳感器、光幕等等。壓力傳感器可以偵測物品移出和進入的時間，紅外傳感器可以用來區分用户和的手和物品。
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。比如説，當用户進出商店時，都需要對用户進行識別，文件裏反覆提到可以用人臉識別技術實現，但是又會繼續補充説明可以通過手機等移動設備來偵測。
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：
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用户，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用户進行“動作識別”，並且識別出物體是否被拿走（這裏也或許是傳感器實現的）。
不過整個過程中的難點是，如何將物品與用户進行唯一綁定？
雲從科技高級算法工程師周翔告訴雷鋒網，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：
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”。雷鋒網(公眾號：雷鋒網)也關注到，在李飛飛的那篇推文下，有網友對此持抵觸態度，認為如果是人臉採集，侵犯了自己的隱私。
Amazon Go的出現驚豔了很多人，不過並不是所有人對此表示歡迎，除了上文提到的隱私問題外，有不少人擔憂，如果這種技術大範圍普及（我們知道亞馬遜是多喜歡2B業務），大量超市收銀員將會失去工作，畢竟亞馬遜在視頻裏承諾要在 2017年初，於西雅圖上線第一家Amazon Go。
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：
“所以，這裏要求購物的人得非常有素質才行”，周翔對雷鋒網説道。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。
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深度丨 Yoshua Bengio 得意門生詳解機器學習生成對抗網絡（含86頁PPT）
雷鋒網原創文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
資料來源：雷鋒網
作者/編輯：亞萌
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。
我們説，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
用户進入商店，穿過閘機的時候打開手機讓其識別，這時手機裏的系統啟動，並隨時準備更新物品清單。令人驚豔的部分就是，在用户拿走或放回物品的一瞬間，手機裏的系統會自動更新清單。最後，用户拿着物品滿意地離開，手機自動扣款。
這裏面到底有什麼黑科技呢？就官方發佈的視頻來看，技術亮點有三個：機器視覺、深度學習算法和傳感器融合。
但僅有這幾個關鍵詞還是不夠的，雷鋒網遂向亞馬遜在職員工進行採訪，但是對方表示Amazon Go還屬於保密項目，公司要求不能對外透露任何細節。
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文件，裏面描繪的系統跟如今的 Amazon Go非常相似。這兩份文件名稱為：“偵測物體互動和移動”（Detecting item interaction and movement）和“物品從置物設備上的轉移”（Transitioning items from the materials handling facility），兩文件分別於2013年和2014年申請（感興趣的朋友可以在公眾號回覆關鍵詞“專利”，下載2份專利文件）。
這兩份專利文件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文件時，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：
引用用户從一個貨架上拿起或放下一個物品，貨物管理系統可以偵測到這個動作，並且更新用户移動設備裏的清單。
“物品從置物設備上的轉移”（Transitioning items from the materials handling facility）這份專利的摘要是：
引用物品被識別，並且當用户正在拿起物品時，物品自動與用户發生關聯。 當用户進入或穿過一個“轉移區”（Transition Area），被拿起的物品將自動轉移到用户，而不需要用户有任何的輸入。
總的來説就是，被識別的物體與用户發生關聯，能自動更新清單，並在“轉移區”進行自動交易（“轉移區”在Amazon Go裏指的就是商店的出口）。
我們可以從下面一張圖裏，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（如圖左右兩邊各有一個比較大的攝像頭）、貨架兩側和貨架內部。文件裏描述到，天花板上的208用來採集用户和貨品的位置、貨架兩側的208用來捕捉用户的圖像和周圍的環境，貨架內的208用來確定貨品的位置或用户手的移動（進入和離開貨架）。
而從視頻裏，我們隱約能夠看到安置在貨架內部的攝像頭。
另外，專利文件裏還補充道：這裏的攝像頭可以是多種類型的，可以是RGB攝像頭，或深度感知攝像頭。除了攝像頭之外，也可以有其他輸入設備，比如壓力傳感器、紅外傳感器、體積位移傳感器、光幕等等。壓力傳感器可以偵測物品移出和進入的時間，紅外傳感器可以用來區分用户和的手和物品。
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。比如説，當用户進出商店時，都需要對用户進行識別，文件裏反覆提到可以用人臉識別技術實現，但是又會繼續補充説明可以通過手機等移動設備來偵測。
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：
引用Amazon Go使用商店裏的攝像頭識別出了用户，可能針對用户拍了幾張照片，依靠一些標準的深度學習網絡形成了一幅特徵圖，比如Resnet,、GoogLeNet 或者 VGG 這樣的。總之，當用户踏進店裏的那一刻起，Amazon Go就知道用户長什麼樣了。
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用户，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用户進行“動作識別”，並且識別出物體是否被拿走（這裏也或許是傳感器實現的）。
不過整個過程中的難點是，如何將物品與用户進行唯一綁定？
雲從科技高級算法工程師周翔告訴雷鋒網，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：
引用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傳感器，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，壓力傳感器同樣會感應到。
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。同時分析一個人的購物喜好，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”。雷鋒網(公眾號：雷鋒網)也關注到，在李飛飛的那篇推文下，有網友對此持抵觸態度，認為如果是人臉採集，侵犯了自己的隱私。
Amazon Go的出現驚豔了很多人，不過並不是所有人對此表示歡迎，除了上文提到的隱私問題外，有不少人擔憂，如果這種技術大範圍普及（我們知道亞馬遜是多喜歡2B業務），大量超市收銀員將會失去工作，畢竟亞馬遜在視頻裏承諾要在 2017年初，於西雅圖上線第一家Amazon Go。
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：
引用
- 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？
- 如果用户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裏的新鮮果汁，那麼Amazon Go識別的出來嗎？
“所以，這裏要求購物的人得非常有素質才行”，周翔對雷鋒網説道。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。
相關文章：
深度丨 Yoshua Bengio 得意門生詳解機器學習生成對抗網絡（含86頁PPT）
雷鋒網原創文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
資料來源：雷鋒網
作者/編輯：亞萌