Jak to všechno začalo
Chcete-li naučit počítač „vidět“, potřebujete nejprve senzor, který čte
Tištěný text se ukázal jako dokonalý testpředstavuje první generaci algoritmů - stačilo zvýšit kontrast obrazu a najít přechody z bílé do černé a naopak. To umožnilo identifikovat hranice písmen a jejich tvar, poté bylo možné každé písmeno určit porovnáním s dříve připravenými vzorky.
Budování open source knihoven jako napřOpenCV otevřelo dveře experimentování s libovolnými obrázky. Podle tvaru detekovaných hran předmětu mohl počítač pochopit, kde je zobrazena osoba, lidské oko, pták, auto - systémy počítačového vidění přesáhly hranice rozpoznávání textu.
Objevily se bezpečnostní kamery a daly signálpokud se v záběru objevila osoba. Aplikace s počítačovým viděním se zabydlely v mobilních telefonech: identifikace podle obličeje, otisku prstu, sítnice nebo skeneru QR kódu jsou již dlouhou dobu běžnými prvky. A nyní za pochopení toho, co je zobrazeno, není zodpovědný primitivní algoritmus pro porovnávání se vzorkem, ale neuronová síť trénovaná pomocí technologie strojového učení.
Proč je počítačové vidění lepší než lidské vidění
První a zřejmá výhoda CV je hodněširší spektrum vnímání. Počítačové vidění se na rozdíl od našeho pohledu neomezuje pouze na viditelné spektrum. Jde hlavně o to, že snímač je schopen vytvořit obraz pro další zpracování a nezáleží na tom, co je zdrojem tohoto obrazu - termokamera, lidar, videokamera, rentgen, ultrazvuk nebo MRI přístroj.
Druhou výhodou systémů počítačového vidění jenedostatek lidského faktoru. Neunaví se, nerozptylují, nechtějí spát, mají 360stupňový výhled. Potřebné informace si lze vyžádat z archivu k opětovnému nahlédnutí.
Navíc v procesu učení neuronová síťmůže odhalit souvislosti, které lidskému vnímání nejsou zřejmé. Systém například analyzuje snímky lidských vnitřních orgánů a vytváří představu o tom, jak by měly vypadat. Takže je možné určit nejen typ orgánu, ale také míru odchylky od normy - zejména detekovat nádor, který není diagnostikován jinými metodami.
Jak počítačové vidění mění způsob, jakým vidíme svět
Technologie počítačového vidění nyníPoužívají se v lékařství pro detekci rakovinných nádorů, v průmyslu pro kontrolu montáže ve fázi výroby a v automobilech jako doplňkové zabezpečovací systémy. K odemknutí zařízení neváháme použít počítačové vidění a běžně nadáváme na kamery na silnicích, které udělují pokuty.
Počítačové vidění mění i vnímání sportu- automatické sledovací systémy kontrolují vysílací kamery, pomáhají utřídit kontroverzní momenty - zda míč zůstal na tenisovém kurtu nebo zda přešel brankovou čáru, zda došlo k přestupku nebo ofsajdové pozici.
Záznamy jsou vedeny pomocí počítačového viděnípřetížení vozidel. Systém sleduje, kolik zadních kol kamionu je v kontaktu s vozovkou, jak moc jsou zdeformované pneumatiky, a vypočítává užitečné zatížení vozidla. Zbývá jen rozpoznat SPZ a provést záznam do databáze.
Počítačové vidění je ve skladu nenahraditelnéúčetnictví. Funguje to takto: Skener načte čárový kód na krabici s produktem a vloží informace do databáze. Navíc není nutné skenovat každou krabici - mnohem pohodlnější je číst QR kódy ze všech krabic na paletě najednou.
Systémy zpracování se stále vyvíjejítexty - v moderních systémech správy dokumentů se sken smlouvy nebo faktury stáhne jako PDF dokument, ale díky počítačovému vidění je lze vyhledávat, třídit nebo kopírovat.
Samostatnou oblastí je integrace počítačevize a vesmírné technologie. V zemědělství je stav úrody sledován pomocí satelitů, Ministerstvo pro mimořádné situace monitoruje výskyt požárů a povodní. Google pomocí satelitních snímků pomocí počítačového vidění identifikoval a zmapoval všechny budovy v Africe – od zemljanek vykopaných v kopci na břehu řeky až po výškové budovy.
Technologie počítačového vidění jsou potřebné protvorba rozšířené reality - právě díky rozpoznání referenčních bodů je možné správně vložit syntetizovaný obraz do rámečku a kombinovat reálné a virtuální prostory. Například v aplikaci pro vzdálenou montáž šperků kamera chytrého telefonu načte polohu ruky uživatele, postaví model a přidá k němu vybraný prsten. Již známé 3D masky na Instagramu jsou také jedním z projevů počítačového vidění v kombinaci s VR / AR.
Získávání popularity a vysoce specializovanéaplikace, které poskytují informace o stromu z fotografie listu, pomáhají houbařům zjistit, zda získali jedlou trofej, a sběratelé mohou rychle získat informace o minci tím, že na ni jednoduše namíří fotoaparát chytrého telefonu.
Jaké jsou nevýhody systémů počítačového vidění
Systémy počítačového vidění jsou extrémně citlivéna hardwarové zdroje. Čím vyšší je rozlišení externích senzorů a čím větší výpočetní výkon, tím je proces rozpoznávání spolehlivější a přesnější. Je to vidět na příkladu technologií rozpoznávání obličeje pro odemykání mobilních telefonů. Před deseti lety to vyžadovalo dobré osvětlení a dobře definovanou vzdálenost od obličeje. Dnes telefon rozpozná majitele i v noci.
Další nevýhoda CV, kterou lze přičíst"Rostoucí bolesti" - chyby v klasifikaci podobných objektů. Člověk například snadno rozezná opici od klokana a ještěrku od krokodýla, ale pro počítač to s podobnými pózami a určitými úhly střelby tak snadné není.
Dalším omezením počítačového vidění jeproces rozhodování. Moderní prémiové auto vidí dál než člověk: nemá slepá místa, nepřekáží mu tma v noci ani mlha, svým tepelným zářením rozpozná přiblížení předmětu. Ale v reálné situaci na silnici se člověk přece jen lépe rozhoduje s přihlédnutím k aktuální situaci. A pro zvýšení bezpečnosti musí autopilot hlídat nejen dopravní situaci, ale i vlastního řidiče.
Ve světě strojového vidění je identifikace jednou zzákladních procesů, což okamžitě vyvolává mnoho otázek týkajících se soukromí a osobních údajů. Proto je nutné vzít v úvahu zákonné požadavky a etická omezení spojená se samotnou skutečností počítačového hodnocení lidského jednání a možných důsledků rozhodnutí učiněných algoritmy. Téma chybně napsaných pokut je toho jasným potvrzením.
Co pro nás budoucnost chystá
Jeden z nejčastějších hororových příběhůspojené s počítačovým viděním – obraz „digitálního koncentračního tábora“, totální kontrola, před kterou se nelze schovat. Systémy počítačového vidění budoucnosti budou schopny ovládat nejen pohyby, ale i záměry: mračit se znamená smutné, rozhlížet se kolem znamená něco plánovat. Fantastické dystopické blockbustery také přidávají fobie a negativitu v očekávání takové budoucnosti.
Scenáristé si rádi lechtají nervy a děsí novétechnologií. V praxi je dnešní svět pro řídicí technologie „transparentní“. Výhody zavedení počítačového vidění však v budoucnu umožní nestarat se o mnoho rutinních věcí. Například na pokladny v supermarketech s největší pravděpodobností zapomeneme - systém vás sám identifikuje při vstupu, kontroluje, co vkládáte do košíku, na výstupu spočítá náklady a odepíše prostředky z účtu. Díky počítačovému vidění bude možné rychle přesměrovat dopravní toky, aby se předešlo dopravním zácpám, a provoz obecně bude bezpečnější.
Počítačové vidění je technologií budoucnostikterý už ovlivňuje naše životy. Je hluboce integrován do moderního světa a jeho schopnosti využíváme každý den. Stále jsme ale na samém začátku cesty, kde musíme nejen vyřešit technické otázky zvyšování výpočetního výkonu, ale také se naučit žít v nové realitě. K tomu budete muset porazit fobie a přijít s legislativou, která zabrání tomu, aby se technologie vymkla kontrole.
Přečtěte si více:
Podívejte se na obrázky dvou splývajících galaxií, které byly pořízeny 9 let od sebe
Elon Musk: Starship dokáže zvednout 1000krát více nákladu než jiné rakety
Temná hmota obrací běžné částice a naplňuje vesmír