Компьютерное зрение

Компьютер не может распознавать предметы так же, как это делают люди. Например, он не сможет отличить дом от дерева, а кота от человека, если у него нет исходных данных. Чтобы научить компьютер видеть и понимать, что именно находится на фото и видео, используют технологию компьютерного зрения.

Рассказываем, что это такое, как обучают компьютеры и где используют компьютерное зрение.

Что такое компьютерное зрение

Какие у него задачи

Основные задачи компьютерного зрения:

1. Распознавание объектов — определяет, что изображено на фото: машина, человек, дом.
2. Распознавание лиц — находит и опознает людей по их лицам.
3. Определение текста — читает надписи или номера на изображениях.
4. Отслеживание движений — следит за движущимися объектами в видео.
5. Классификация изображений — понимает, к какой категории относится изображение: фото или видео.
6. Сегментация — делит изображение на части, чтобы выделить отдельные объекты или области.

В каких сферах это может пригодиться, расскажем дальше.

Как обучают компьютерное зрение

Чтобы компьютер мог распознавать объекты, его учат на примерах. Скажем, собирают много фотографий с машинами, лицами или другими объектами и добавляют к ним метки, что и где находится.

Затем используют алгоритмы, которые анализируют эти изображения и учатся находить похожие признаки — формы, цвета, текстуры. Например, алгоритм замечает, что у машин есть определенная форма и цвет, а у лиц — глаза, нос и рот.

После этого программу проверяют на новых изображениях: она ищет в них похожие признаки и определяет, что изображено. Чем больше будет примеров, тем лучше компьютер научится распознавать объекты. После обучения он сможет самостоятельно определять то, что видит на новых изображениях.

Как работает компьютерное зрение

Компьютерное зрение использует программы, которые уже научили распознавать и интерпретировать изображения. Программа использует математические модели и нейронные сети — системы, имитирующие работу мозга, — чтобы распознавать формы, цвета и текстуры.

В результате компьютер может определить, где находится лицо на фото, распознать номер машины или выделить объекты на видео. Все это происходит очень быстро благодаря мощным вычислительным алгоритмам.

Где используют компьютерное зрение

1. В сфере безопасности — для распознавания лиц и обнаружения подозрительных действий.
2. В автомобилях — для автоматического управления и помощи водителю, скажем, распознавания дорожных знаков и пешеходов.
3. В медицине — для анализа снимков, таких как рентген или МРТ.
4. В производстве — для проверки качества товаров и автоматической сортировки.
5. В смартфонах — для распознавания лиц при разблокировке или улучшения фотографий.
6. В сельском хозяйстве — для мониторинга посевов и определения состояния растений.

При постройке зданий компьютерное зрение может определять дефекты металла, незаметные человеческому глазу.

Что важно запомнить

1. Компьютерное зрение — технология, которая помогает распознавать предметы, людей, животных, лица и текст на фото и видео.
2. Чтобы компьютер мог распознавать объекты, его учат на примерах. Скажем, на фотографиях с машинами, лицами или другими объектами. К картинкам добавляют метки — отмечают, что где находится.
3. Применяют эту технологию в медицине, строительстве, производстве и других сферах.