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        2022年計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域五大發(fā)展趨勢

        2022-04-02 13:08:48劉霞
        科學(xué)導(dǎo)報(bào) 2022年20期
        關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)汽車

        劉霞

        計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)囊括很多能夠理解圖像(包括圖片和視頻)的算法,它們是許多創(chuàng)新型關(guān)鍵技術(shù)——從自動(dòng)駕駛汽車到智能工業(yè)機(jī)械甚至手機(jī)上的軟件等的基礎(chǔ),也是我們正在努力構(gòu)建的能像人類自身一樣理解和學(xué)習(xí)周圍世界的機(jī)器的基礎(chǔ)。

        到2022年底,計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的市場價(jià)值預(yù)計(jì)將達(dá)到480億美元,并可能成為許多持續(xù)創(chuàng)新和突破的來源。美國《福布斯》雜志網(wǎng)站在近日的報(bào)道中,列出了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在2022年的五大發(fā)展和應(yīng)用趨勢。

        計(jì)算機(jī)視覺的飛速發(fā)展多虧了深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷進(jìn)步。

        深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的重要開拓者吳恩達(dá)博士開發(fā)了一些基于深度學(xué)習(xí)的圖像識別模型,其目的是訓(xùn)練計(jì)算機(jī)識別貓的圖片,這些模型尤其依賴它們被“喂食”的數(shù)據(jù)的質(zhì)量,而不僅僅是數(shù)量。使用自動(dòng)提取并標(biāo)記數(shù)據(jù)的技術(shù)提升了對標(biāo)記數(shù)據(jù)的質(zhì)量,將使計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能用更少的數(shù)據(jù)獲得同樣的結(jié)果,從而降低資金投入和計(jì)算資源等方面的成本,并開辟出更多新的潛在使用案例。

        計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用是發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)并在出現(xiàn)問題時(shí)發(fā)出警報(bào)??茖W(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出了一些方法,讓計(jì)算機(jī)能夠檢測建筑工地上的不安全行為,比如沒有佩戴安全帽等,以及監(jiān)控叉車等重型機(jī)械工作范圍內(nèi)的各種環(huán)境,如果有人誤入工作范圍,它們會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。美國勞工統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示,每年有270萬人受工傷,越來越多企業(yè)加大了在該領(lǐng)域的投入,以減少因疏忽造成的人力和財(cái)務(wù)成本。

        當(dāng)然,防止病毒的大范圍傳播也是一個(gè)重要的應(yīng)用案例,計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)正越來越多地被用于監(jiān)控某人是否遵守社交距離規(guī)定以及是否佩戴口罩等。在新冠疫情肆虐期間,科學(xué)家們還開發(fā)出了計(jì)算機(jī)視覺算法,可以通過尋找感染證據(jù)和肺部圖像受損情況,幫助診斷患者的病情。

        2022年,計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)將會(huì)在購物和零售領(lǐng)域大力普及。

        此前,亞馬遜開創(chuàng)了無收銀員商店Amazon Go,該雜貨店配備了攝像頭,可以簡單識別顧客從貨架上拿走的物品。2022年預(yù)計(jì)將有更多分店開業(yè),包括特易購在內(nèi)的其他零售商也將加入其中,如特易購將在英國開設(shè)其首家無收銀員的超市。

        除了能自動(dòng)掃描商品外,計(jì)算機(jī)視覺在零售業(yè)還有許多其他用途,例如應(yīng)用于庫存管理領(lǐng)域,攝像頭可檢查貨架上商品的擺放情況和倉庫內(nèi)的庫存情況,并在必要時(shí)自動(dòng)訂購補(bǔ)貨。它還被用來監(jiān)控和了解顧客在商店內(nèi)的移動(dòng)模式,以優(yōu)化商品的擺放位置,當(dāng)然,也可以用來防止商品被盜。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)另一個(gè)越來越流行的使用案例是讓客戶可以用手機(jī)掃描條形碼來獲取產(chǎn)品信息。而在時(shí)裝零售業(yè),計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)特別有趣的應(yīng)用是“虛擬試衣間”,顧客可以在不觸摸物品的情況下虛擬試穿物品,甚至可以識別顧客正在試穿的產(chǎn)品,并提供搭配建議。

        計(jì)算機(jī)視覺已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)有的智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域。智能網(wǎng)聯(lián)汽車指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置,并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與人、路、后臺(tái)等智能信息交換共享,實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛,并最終可替代人來操作的新一代汽車。

        科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一些視覺系統(tǒng),能使用攝像頭跟蹤駕駛員的面部表情,發(fā)出警告信號,如駕駛員可能很疲勞,并有可能在開車時(shí)睡著等,調(diào)查顯示,高達(dá)25%的致命和嚴(yán)重交通事故由這一因素引起,因此,這樣的技術(shù)和措施可以更好地挽救生命。

        這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在貨運(yùn)卡車等商用車輛上使用,到2022年,它有望進(jìn)入私家車領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)視覺在汽車領(lǐng)域的其他可能用途包括監(jiān)控乘客是否系好安全帶,甚至下車時(shí)是否落下鑰匙和電話等。

        當(dāng)然,計(jì)算機(jī)視覺也將在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。如特斯拉公司今年宣布,其汽車將主要依靠計(jì)算機(jī)視覺,而不是使用雷達(dá)來為汽車行駛周圍的環(huán)境建模。

        邊緣計(jì)算是指在數(shù)據(jù)源頭的附近,采用開放平臺(tái),就近直接提供最近端的服務(wù)。邊緣計(jì)算與云計(jì)算相反,云計(jì)算是指通過網(wǎng)絡(luò),把眾多數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解,通過服務(wù)器組成的系統(tǒng),把這些分解的小程序再處理分析來得到結(jié)果。

        在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域,邊緣計(jì)算技術(shù)的重要性與日俱增,因?yàn)橛?jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)經(jīng)常需要快速作出決定,比如在自動(dòng)駕駛汽車等領(lǐng)域,因此根本沒有時(shí)間將數(shù)據(jù)發(fā)送到云。

        隨著邊緣計(jì)算的計(jì)算速度不斷提高,計(jì)算機(jī)視覺將在安全領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響,鑒于企業(yè)商業(yè)和個(gè)人在捕獲和使用視頻數(shù)據(jù)的方式上面臨更嚴(yán)格的審查和監(jiān)管,這一點(diǎn)日益重要。

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