Компьютерное зрение – один из компонентов искусственного интеллекта, метод, применяющийся в робототехнике. Компьютерное зрение – совокупность технических приемов, которые позволяют машинам воспринимать, идентифицировать и анализировать изображение. Одна из целей анализа – извлечение дополнительных данных. Технология компьютерного зрения объединяет несколько методик получения и обработки изображений окружающего мира, которые впоследствии используются для решения разных задач. Главная особенность – не требуется участие человека в процессе.
Компоненты, необходимые для процесса
Распознавание образа – это классификация объекта с учетом заранее определенных категорий. Под образом понимают событие, действие или объект. Примеры образов – написанная от руки или отпечатанная текстовая, графическая информация, отпечаток пальца, лицо человека. Распознавание образов – полезная и популярная функция искусственного интеллекта. Для реализации методики компьютерного зрения необходима совокупная работа технических средств:
- Камеры цифровые или аналоговые, цветные или черно-белые с оптической системой для получения снимков.
- Процессор (компьютер), куда поступают сведения с камер.
- Программное обеспечение, предназначенное для обработки изображений.
- Оборудование, предназначенное для обмена информацией между основным компьютером и устройством клиента.
Результат компьютерной обработки и анализа графических данных – распознавание образов. Другие задачи, которые решаются при помощи методики, включают обнаружение и идентификацию объектов (статичных и движущихся), оценку движения, выделение отдельных фрагментов изображения.
Как это работает
Изображение с камеры поступает в процессор, где сегментируется и сравнивается с информацией в базе данных. Затем происходит классификация и сортировка объектов. Благодаря высокой скорости обработки информации результат сравнительного анализа готов через несколько секунд.
Сфера применения технологии компьютерного зрения
Область применения технологии компьютерного зрения охватывает разные направления промышленного производства. При помощи методики отлаживают работу конвейерного и стационарного оборудования в автоматическом режиме, а также осуществляют технологический контроль над производством продукции. Речь идет об обнаружении дефектов и выявлении фактов отклонения от технологического процесса. Другие задачи, которые решаются при помощи методики:
- Компьютерная диагностика, выявление патологий в медицинской практике.
- Классификация документов на основе содержащейся информации или других параметров.
- Определение местоположения военных объектов (снимки из космоса), обнаружение позиций противника в ходе военных действий.
- Прочтение штрих-кодов.
- Идентификация транспортного средства по номеру.
При создании робототехники системы компьютерного зрения наделяют машину способностью распознавать цели, самостоятельно двигаться, огибая препятствия, выполнять захват и транспортировку грузов. Технология обеспечивает взаимодействие машины и человека, позволяет эффективно управлять робототехникой и использовать ее для выполнения сложных задач, как сборка агрегатов из отдельных частей, транспортировка грузов, уборка помещений, обезвреживание мин замедленного действия. При помощи компьютерного зрения машина «видит» окружающие объекты, что позволяет адекватно реагировать на визуальную информацию. Технология компьютерного зрения реализована в системах автономного вождения (функция автопилот).
Особенности компонентов и функций
Распознавание объектов по исходным данным открывает широкие возможности при определении их местоположения. В качестве объектов могут выступать лица людей, отпечатки пальцев, автомобили. Современные системы способны распознавать текст – опечатанный или рукописный. Функция слежения за движущимся объектом осуществляется посредством взаимодействия датчиков движения и камеры, которая поворачивается вслед за мишенью. Камеры играют роль сенсорных систем в рамках автоматизации производственных процессов и создания робототехники.