识猫狗辨杂草,计算机视觉应用远不止这些

2019-09-05 17:05

  全文共壹捌壹玖字,预计学习时长肆分钟

  计算机视觉的早期实验始于上世纪伍零年代。贰零年后,这项技术开始进入商用阶段,主要用于区分打字和手写文本。如今,计算机视觉的应用已十分广泛。我们预估贰零贰贰年计算机视觉和硬件市场利润可达肆捌陆亿美元。即使这种技术既看不见也摸不着,但它早已融入我们的生活中,无处不在。

  本文将介绍计算机视觉的定义,并说明它是如何工作的,同时还会介绍生活中有关这项技术的七个惊人实例。

  什么是计算机视觉(CV)

  计算机视觉是一种人工智能的形式,计算机可以借助这种技术“看到”世界,分析视觉数据,然后作出相应决定,或是获知关于周围环境和周围的实时状况。

  人类产生的众多数据是计算机视觉迅速发展的原因之一,而且我们也利用这些数据训练完善这一项技术。单单是移动设备中的内置 头就为这个世界贡献了无数的图像和 。图像本身就包括图片和录像,还可以用来表示热传感器、红外传感器等 产生的数据。

  除了大量可视数据(每天网络共享超过叁零亿张图片),分析数据所需的计算机能力开放度不断提高,获取这一技术的成本同时也不断降低。

  随着计算机视觉技术获得了新硬件和新算法的支持,物体识别也愈发准确。过去几年中,辨别准确率从伍零%提升到玖玖%,该技术在迅速响应视觉输入上做得比人类要更好。

  计算机视觉如何工作?

  为机器提供视觉能力是实现AI所有功能的重要一环。为了模仿人类视觉过程,机器需要获取、处理、分析与理解图像。在神经网络的支持下,迭代学习过程在机器中得以实现,机器也成功得到了视觉能力。

  在这过程中,首先需确定一个精选的数据集,其中包含有助于机器学习特定主题的信息。比方说贰零壹贰年,谷歌公司的X实验室试图使用其神经网络识别含有猫的图像,那么它使用的数据集既需要收集含有猫的图像,也需要不含有猫的例子。

  如果图片符合要求,那么就会被标记上“元数据”,这个标识也意味着这些图像为正确答案。当神经网络查看这些数据和标识时,它就可以发现含有猫的图片;同时对于答案正确性的反馈也有助于其技术的改进。

  神经网络还使用图像识别功能来区分图像上的不同部分。在这个例子中,机器学习并非通过程序员定义猫的属性(如尾巴和胡子),而是通过学习上传的数万张图片来完成的。

  计算机视觉的七大应用实例

  在你线范围以内,你可以想象手边所触之物均被计算机视觉技术赋能。以下是当今最让人激动人心的几项计算机视觉应用实例:

  壹. 自动驾驶汽车

  计算机视觉对自动驾驶汽车及其重要。特斯拉、宝马、沃尔沃还有奥迪等汽车制造商都开始采用多角 机、激光定位雷达、雷达以及超声波传感器来帮助汽车从外部环境获取图像,这样一 动驾驶汽车就可以识别路上的物体、路标以及交通灯了,驾驶也会更加安全。

  贰. 谷歌翻译app

  如果你想知道标识上的外语是什么意思,只需要将手机上的 头对准这些文字,谷歌翻译便可以马上解决这个问题。软件通过使用内部的光学物体识别功能分辨其中的图片,并提供一个准确的翻译——这也是使用计算机视觉的实例之一。

  叁. 面部识别

  中国在面部识别技术的开发上成果颇丰,这一种技术也用于公安工作、网上支付、机场安检,甚至北京天坛公园为了防止厕纸偷窃也有这一技术的身影。

  肆. 医疗保健

  由于玖零%的医学数据是基于图像生成的,因此计算机视觉在医学中的应用也很丰富,无论是启用新的医学诊断手段来分析X光、乳房X线筛查或其他医学影像,还是监测患者以提前发现问题辅以手术治疗。期待医疗机构和专家病人都能从这一技术中受益,日后在医疗保健领域也得到更多推广。

  伍. 实时运动追踪

  现在对电视体育赛事中冰球运动进行追踪十分普遍,除此以外,计算机视觉还可以应用于策略分析,运动员表现和评分上,同时也可以追踪赛事上品牌赞助商的能见度。

  陆. 农业

  在贰零壹玖年国际消费电子展上,John Deere展示了一种半自动联合收割机,它使用人工智能和计算机视觉技术来分析收获时谷物的质量,同时还可以找到收割谷物时的最佳路线。这一技术还可以用于识别杂草——除草剂可以直接喷洒在杂草上,谷物不会受到影响,预计除草剂的用量也可以减少九成。

  柒. 生产制造

  在计算机视觉的支持下,生产制造得以更加安全、智能、有效地运行。厂商使用计算机视觉技术预防机器故障,同时还能防止故障带来的高昂损失——这种预测性维护只是制造业运用计算机视觉技术的其中一例。同时这项技术还可以帮助我们监测包装过程,保证质量,减少劣质产品。

  尽管计算机视觉在实际生活中应用广泛,但这项技术依然未进入深度开发时期。随着人类与机器继续合作,机器也会使用图像识别 动解决更多的问题,人类双手将得到解放,从而更专注于高价值的劳动之中。

  编译组:伍颖欣、唐仪

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