鑒于計算機視覺的廣泛應(yīng)用和巨大潛力，它已成為人工智能和機器學(xué)習(xí)最熱門的子領(lǐng)域之一。其目標(biāo)——復(fù)制人類視覺強大的能力。但是，計算機視覺到底是什么？當(dāng)前如何在不同行業(yè)中應(yīng)用？有哪些著名的業(yè)務(wù)用例？計算機視覺通常執(zhí)行哪些任務(wù)？
什么是計算機視覺？
計算機視覺可解決的問題
作為人類，我們能夠理解和描述封裝在圖像中的場景。 這不僅涉及檢測到前景中的四個人，一條街道和幾輛汽車，如下圖所示。
除了這些基本信息之外，我們還能夠了解圖片中的人們正在行走，其中一個人赤腳，甚至我們知道他們是誰。我們可以合理地推斷出它們沒有被車撞的危險，而且白色的汽車停放位置不佳。人們除了描述顏色外，還可以毫無疑問地描述他們所穿的衣服，并猜測每種衣服的材料和質(zhì)地。
這些也是計算機視覺系統(tǒng)所需的技能。簡而言之，計算機視覺解決的主要問題可以概括如下：
給定二維圖像，計算機視覺系統(tǒng)必須識別當(dāng)前的對象及其特征，例如形狀，紋理，顏色，大小，空間布置等，以提供盡可能完整的圖像描述。
從相關(guān)領(lǐng)域區(qū)分計算機視覺
重要的是要理解，計算機視覺比其他領(lǐng)域（例如圖像處理或機器視覺）具有更多的成就，而計算機視覺也具有一些共同的特征。讓我們看一下這些專業(yè)術(shù)語段之間的區(qū)別。
1）圖像處理
圖像處理專注于處理原始圖像以應(yīng)用某種轉(zhuǎn)換。通常目標(biāo)是改善圖像或?qū)⑵錅?zhǔn)備作為特定任務(wù)的輸入，而在計算機視覺中，目標(biāo)是描述和解釋圖像。例如，降噪，對比度或旋轉(zhuǎn)操作（圖像處理的典型組件）可以在像素級別執(zhí)行，并且不需要對圖像有復(fù)雜的了解，從而可以對其中發(fā)生的事情有所了解。
2）機器視覺
在計算機視覺通常用于生產(chǎn)線或生產(chǎn)線的情況下，使用計算機視覺執(zhí)行某些操作時，這是一種特殊情況。 在化學(xué)工業(yè)中，機器視覺系統(tǒng)可以通過檢查生產(chǎn)線中的容器（它們是否干凈，空置且沒有損壞？）或檢查最終產(chǎn)品是否正確密封來幫助制造產(chǎn)品。
3）計算機視覺
計算機視覺可以解決更復(fù)雜的問題，例如面部識別（例如Snapchat用于應(yīng)用過濾器），詳細(xì)的圖像分析（可進行類似于Google圖像的視覺搜索）或生物識別方法。
行業(yè)應(yīng)用
人類不僅能夠理解與圖像相對應(yīng)的場景，而且能夠解釋手寫，印象派或抽象繪畫等等。從這個意義上講，計算機視覺領(lǐng)域特別復(fù)雜，具有廣泛的實際應(yīng)用范圍?？傮w而言，依賴于人工智能和機器學(xué)習(xí)，尤其是計算機視覺的創(chuàng)新的好處是，從電子商務(wù)行業(yè)到更經(jīng)典的各種類型和規(guī)模的公司都可以利用其強大的功能。
1）零售
近年來，在零售行業(yè)中使用計算機視覺已成為最重要的技術(shù)趨勢之一。下面向大家介紹一些非常常見的應(yīng)用場景用例。實體零售商將計算機視覺算法與商店攝像機結(jié)合使用，以了解他們的客戶是誰以及他們的行為。
算法能夠識別面部并確定人類特征，例如性別或年齡范圍。更重要的是，零售商可以使用計算機視覺技術(shù)來跟蹤顧客在商店中的移動，分析導(dǎo)航路線，檢測步行模式以及衡量店面關(guān)注時間。
零售商增加了定向注視檢測功能，可以回答一個關(guān)鍵問題：在商店中放置商品的位置，以改善消費者體驗并最大程度地提高銷售額。
計算機視覺也是開發(fā)防盜機制的絕佳工具。除其他事項外，還可以訓(xùn)練面部識別算法來發(fā)現(xiàn)已知的入店行竊者，或者檢測何時有人將商品藏在背包中。
2）庫存管理
當(dāng)涉及庫存管理時，有兩個主要的計算機視覺應(yīng)用。
通過安全攝像機圖像分析，計算機視覺算法可以生成商店中可用物品的非常準(zhǔn)確的估計。對于商店經(jīng)理來說，這是非常有價值的信息，他們可以立即意識到需求的異常增長并盡早做出有效反應(yīng)。
另一個相當(dāng)普遍的應(yīng)用是分析貨架空間的使用以識別次優(yōu)配置。除了發(fā)現(xiàn)格外的空間外，這種性質(zhì)的算法還可以建議更好的商品放置。
3）制造業(yè)
在生產(chǎn)線上可能發(fā)生的主要問題是機器損壞或有缺陷的零件的生產(chǎn)。這些都會導(dǎo)致延誤和大量利潤損失。
計算機視覺算法被證明是預(yù)測性維護的一種很好的方法。通過分析視覺信息（例如來自連接到機器人的攝像機的視覺信息），算法可以在潛在問題發(fā)生之前識別出潛在問題。系統(tǒng)可以預(yù)期包裝或汽車組裝機器人將發(fā)生故障的事實是一個巨大的貢獻。
相同的想法適用于減少缺陷，其中系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)整個生產(chǎn)線中組件的缺陷。這使制造商可以實時采取行動，并決定應(yīng)采取什么措施解決問題。缺陷可能并不那么嚴(yán)重，并且該過程可以繼續(xù)進行，但是會以某種方式標(biāo)記產(chǎn)品或通過特定的生產(chǎn)路徑將其重定向。但是，有時可能需要停止生產(chǎn)線。進一步令人感興趣的是，可以針對每個用例對系統(tǒng)進行培訓(xùn)，以按類型和嚴(yán)重程度對缺陷進行分類。
4）醫(yī)療保健
在醫(yī)療保健領(lǐng)域，現(xiàn)有計算機視覺應(yīng)用程序的數(shù)量令人印象深刻。
毫無疑問，醫(yī)學(xué)圖像分析是最著名的示例，因為它有助于顯著改善醫(yī)學(xué)診斷過程。 分析來自MRI，CT掃描和X射線的圖像以發(fā)現(xiàn)異常，例如腫瘤或?qū)ふ疑窠?jīng)系統(tǒng)疾病的跡象。
在許多情況下，這全都與圖像分析技術(shù)有關(guān)，該技術(shù)會從圖像中提取特征，以訓(xùn)練分類器以檢測異常。 但是，在某些特定的應(yīng)用中，需要進行更精細(xì)的處理。 目前，這種類型的應(yīng)用正在大量使用。
但是醫(yī)學(xué)成像并不是計算機視覺可以發(fā)揮重要作用的唯一領(lǐng)域。例如，對于視力障礙者，有一些設(shè)置可以幫助他們安全地導(dǎo)航室內(nèi)環(huán)境。這些系統(tǒng)可以將人和周圍的物體放置在平面圖中，以提供實時的視覺體驗。凝視追蹤和眼睛區(qū)域分析可用于檢測兒童的早期認(rèn)知障礙，例如自閉癥或閱讀障礙，這與異常的凝視行為高度相關(guān)。
5）自動駕駛汽車
你是否曾經(jīng)想過自動駕駛汽車如何“看到”？ 計算機視覺領(lǐng)域在自動駕駛汽車領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，因為它使自動駕駛汽車能夠感知并理解其周圍的環(huán)境，以便正確運行。
計算機視覺中最令人興奮的挑戰(zhàn)之一是圖像和視頻中的對象檢測。 這涉及到定位不同數(shù)量的對象以及對其進行分類的能力，以便區(qū)分對象是交通信號燈，汽車還是人。這種技術(shù)與對來自其他來源（如傳感器和/或雷達）的數(shù)據(jù)進行分析相結(jié)合，使汽車能夠“看到”。
6）農(nóng)業(yè)
農(nóng)業(yè)是計算機視覺產(chǎn)生巨大影響的主要行業(yè)，尤其是在精確農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。計算機視覺算法現(xiàn)在可以檢測疾病，或者在某些情況下可以合理地預(yù)測疾病或病蟲害。早期診斷可使農(nóng)民迅速采取適當(dāng)措施，減少損失并確保生產(chǎn)質(zhì)量。考慮到雜草隨著時間的推移已對除草劑產(chǎn)生抗性并給農(nóng)民帶來重大損失，因此雜草控制是另一個永久性挑戰(zhàn)。
有一些AI應(yīng)用可以從用手機拍攝的圖像中識別出土壤中的潛在缺陷和營養(yǎng)不足。在分析了發(fā)送的圖像之后，這些應(yīng)用程序提出了土壤修復(fù)技術(shù)以及針對所發(fā)現(xiàn)問題的可能解決方案。計算機視覺還可用于分類。通過識別水果，蔬菜甚至花朵的主要屬性（例如大小，質(zhì)量，重量，顏色，質(zhì)地），有一些算法可以對它們進行分類。這些算法還能夠發(fā)現(xiàn)缺陷并估計哪些物品可以使用更長的時間以及哪些物品應(yīng)該發(fā)送到本地市場，從而最大程度地延長了這些物品的貨架壽命并縮短了產(chǎn)品上市時間。有集成了計算機視覺技術(shù)的機器人可以監(jiān)控整個農(nóng)場并精確噴灑除草劑。
計算機視覺與語音識別的應(yīng)用示例
Gravitylink推出的鈦靈AIX是一款集計算機視覺與智能語音交互兩大核心功能為一體的人工智能硬件，Model Play是面向全球開發(fā)者的AI模型資源平臺，內(nèi)置多樣化AI模型，與鈦靈AIX結(jié)合，基于Google開源神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及算法，構(gòu)建自主遷移學(xué)習(xí)功能，無需寫代碼，通過選擇圖片、定義模型和類別名稱即可完成AI模型訓(xùn)練。
2020年，人工智能的發(fā)展趨勢將顛覆許多行業(yè)。到2030年，AI核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過1萬億元，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過10萬億元。受益匪淺的是，許多公司已經(jīng)開始采用人工智能。 人工智能的獨特功能之一是它非常靈活，可用于幾乎所有業(yè)務(wù)需求。 未來沒有任何一家企業(yè)可以與AI無關(guān)。
鈦靈AI市場屬于全球化AI算法及解決方案交易市場，致力于幫助來自全球的優(yōu)秀AI服務(wù)商與需求方建立更加高效的直連對接，加速AI技術(shù)在各領(lǐng)域的落地、應(yīng)用。
未來發(fā)展趨勢
預(yù)計未來三年中國人工智能市場將穩(wěn)步向前，人工智能的場景落地以及市場開拓將在各行各業(yè)中穩(wěn)定展開。預(yù)計到2022年，中國人工智能市場規(guī)模將超過千億元。
