'Toyota klopt bij ons aan voor hun zelfrijdende wagens'

Twee jonge onderzoekers zijn codes aan het schrijven voor Toyota’s ‘Highway Teammate’, de zelfrijdende auto van de Japanse autoconstructeur. Die zal niet op dezelfde manier werken als de bekendere versie van Google. Op het dak van een Google Driverless Car staat een behoorlijk opzichtige LIDAR, een soort radar op basis van laserpulsen, een zelfrijdende Toyota werkt vooral met ingebouwde cameraatjes. Niet verwonderlijk dat de autogigant bij Luc Van Gool aanklopt. Automatische interpretatie van videobeelden is de core business van zijn onderzoek.

‘Autofabrikanten als Toyota zijn veel voorzichtiger dan Google’, zegt Van Gool. ‘Bij ongevallen met zelfrijdende auto’s zal de fabrikant bijna altijd verantwoordelijk worden verklaard. Het zal dus schadeclaims regenen. Daarom zie ik de komende jaren niet zozeer bestuurderloze auto’s in het straatbeeld, maar zullen we wel steeds meer computerassistentie krijgen bij het rijden. Maar de bestuurderloze auto is uiteindelijk wel onvermijdelijk, denk ik.’

Zelfrijdende en assisterende auto’s zijn veiliger dan gewone wagens. ‘Je kunt harder rijden zonder dat het onveiliger wordt’, zegt Van Gool. En omdat ze communiceren met de andere wagens kunnen ze dichter bij voorliggers blijven, waardoor het wegdek minder snel verzadigd raakt. Ze rijden ook gelijkmatiger en dus zuiniger. ‘Maar het brede publiek moet de technologie aanvaarden. In een Amerikaanse bevraging over zelfrijdende auto’s maakte minstens een derde zich zorgen over de veiligheid. En vooral: maar zes procent zou zijn kinderen alleen wegsturen met een zelfrijdende auto.’ Goeie communicatie wordt dan cruciaal om het vertrouwen te winnen. ‘De pers zal elk ongeval met een zelfrijdende auto enorm uitvergroten. Een robot die een mens doodt, is moeilijk te verteren.’

Computer vision

‘In de zelfrijdende auto komen de drie pijlers in Van Gools onderzoek in computer vision samen: het automatisch herkennen van voorwerpen in foto’s of video’s (object class detection), automatisch 3D-informatie halen uit videobeelden (3D acquisition and modeling), en het volgen van voorwerpen doorheen video’s en het interpreteren van gebaren (tracking). Van Gool leidt maar liefst twee onderzoeksgroepen voor computer vision: 15 wetenschappers aan de KU Leuven en 25 aan de ETH Zürich.

‘We hebben 3D gebruiksvriendelijk gemaakt’, stipt Van Gool aan als we vragen naar zijn belangrijkste bijdrage. ‘We hebben 3D-technologie in de handen van veel mensen gestopt. Neem nu de allereerste 3D-camera die we eind jaren negentig, vijftien jaar voor de Kinect van Microsoft, hebben ontwikkeld. Dat was een draagbaar fototoestel dat het patroon van een geprojecteerd raster capteerde en uit de vervorming ervan de 3D-vorm presenteerde, zoals de Kinect-1 later. De technologie is uitvoerig gebruikt in tal van Hollywoodfilms,!waaronder James Bond en Lara Croft. Jammer dat we toen geen geld kregen om de Kinect-avant-la-lettre verder te ontwikkelen. Toegegeven, het prijskaartje zou ook enorm zijn geweest. Microsoft is uiteindelijk op de kar gesprongen door Kinect van de Israëli’s over te kopen.’ De Kinect-technologie, met krachtige GPU-processoren, heeft intussen miljoenen gebruikers. Om 3D buiten het lab te krijgen, heeft Van Gool onder meer ook een gratis webservice gebouwd (ARC3D) waarmee je videobeelden (ook van je smartphone) automatisch kunt omzetten in 3D.

Hulp voor archeologen en conservatoren

Een ander opvallend toestel in de demonstratieruimte in Van Gools lab is een kleine iglo, de mini dome. Als je er een voorwerp onder legt, neemt een camera 260 beelden van bovenuit, met het voorwerp telkens vanuit een andere hoek belicht. Led-lichtjes creëren telkens een ander schaduwpatroon op het voorwerp. Aan de hand van die schaduwpatronen wordt dan een 3D-weergave van het object gemaakt in uiterste hoge resolutie. ‘Conservatoren gebruiken dit toestel om hun museumcollecties te digitaliseren.’ Van Gool - die zelf eerst archeologie wou studeren - werkt vaak samen met archeologen. ‘Wij vergemakkelijken hun veldwerk. Neem nu catacomben waar ze niet gemakkelijk toegang toe hebben: wij kunnen de hele site aan de hand van camerabeelden of een fotoreeks, opgenomen met een mobiele robot, voor hen reconstrueren.’ Van Gool maakte ook al een paar mogelijke 3D-reconstructies van de stad Pompei, op basis van de archeologische vondsten. ‘Kijk, op die manier ben ik toch een beetje archeoloog (lacht).’

Tekort aan durf

Van Gool bewijst dat wetenschap jobs oplevert. Hij is mede-oprichter van liefst tien spin-offs, waaronder Eyetronics (3D voor de filmindustrie), eSaturnus (digitale beeldvorming voor de medische sector), kooaba (beeldherkenning op smartphones) en Parquery (mobiele parkeer-assistentie). ‘Van de tien spin-offs is er maar eentje overkop gegaan’, zegt Van Gool. ‘Dat betekent eigenlijk dat we te weinig risico nemen. In Amerika bestaan de meeste spin-offs na vijf jaar niet meer. Maar het zijn de gekste ideeën die vaak het grootste succes en de grootste veranderingen teweegbrengen. In Europa is er een tekort aan durfkapitaal. Europese kapitaalverstrekkers zijn te voorzichtig: ze komen maar over de brug als het succes al bijna zeker is. We durven niet falen. Maar kijk naar Google: Andy Bechtolsheim, een gereputeerd computerfabrikant, investeerde 100.000 dollar in Larry Page en Sergey Brin toen ze nog in een garage aan het knutselen waren aan hun zoekmachine. Toen we kooaba oprichtten hadden we een technologische voorsprong op Snaptel, dat wat later in de VS werd gestart. Maar die kregen wel het tienvoudige startkapitaal. Dan kun je je op het product en de verkoop concentreren, in plaats van op een volgende kapitaalronde. Een jaar later had Amazon Snaptel gekocht. De investeerders deden een goeie zaak.’

Geen emo

Objectiviteit en meetbaarheid staan hoog in het vaandel bij Van Gool. ‘Emo is in het wetenschappelijke bedrijf vaak nefast. In de discussie over publicatiedruk hoop ik dat de slinger niet terugslaat naar méér subjectiviteit. Dan krijgen we in de evaluatie van onderzoekers ongetwijfeld weer vriendjespolitiek. Onderzoekers moeten door onafhankelijke vakgenoten beoordeeld worden, en wel op hun merites: welke waardevolle publicaties kunnen ze voorleggen en staan ze in goeie vaktijdschriften? Als dat niet meer mag, dan is het hek van de dam.’ Snel publiceren is niet altijd slecht, vindt hij. ‘Snel publiceren komt ook de verspreiding van ideeën ten goede. Ik zie het bij archeologen: velen sterven met volle notaboekjes die in de lade zijn blijven liggen.’

Ondanks het vele heen-en-weer tussen Leuven en Zürich, het coördineren van al dat onderzoek, het begeleiden van de spin-offs, voelt Van Gool zich nog het meest onderzoeker. Wanneer wist hij dat hij wetenschapper wou worden? ‘Toen ik als tiener op tv een robot zag die beelden nam van voorwerpen op een tafel en die dan greep. Dat vond ik intrigerend. Toen was dat nagelnieuw. Nu ik het zo bekijk: daar ben ik behoorlijk dichtbij geraakt (lacht).’

Om de vijf jaar reikt het FWO de FWO-Excellentieprijzen uit. Deze prijzen staan bekend als de ‘Vlaamse Nobelprijzen’ en worden toegekend in de vijf grote wetenschapsdomeinen. Onderzoekers kunnen zichzelf niet kandidaat stellen, maar worden voorgedragen door collega’s uit binnen- en buitenland. Een onafhankelijke jury van internationale topwetenschappers onderzoekt de voordrachten en selecteert per domein één laureaat.

Luc Van Gool is buitengewoon hoogleraar Elektrotechniek aan de KU Leuven en hoogleraar aan de ETH Zürich. Zijn brede onderzoek naar computer vision, beeldvorming en beeldverwerking heeft geleid tot toepassingen voor onder andere films, beveiliging, archeologie en digitalisering van cultureel erfgoed. Van Gool heeft een indrukwekkend palmares. Hij beschikt over een imposante publicatie-output, is medeoprichter van succesvolle spin-offs en heeft vele patenten achter zijn naam.