Понятие «компьютерное зрение» используется уже порядка 50 лет и представляет из себя междисциплинарную область, изучающую компьютер как средство получения информации от видео и фото изображений. Если рассматривать касаемо техники, то в настоящее время ученые стремятся достичь от компьютера таких же результатов, как и от человеческой зрительной системы. Задачи компьютерного зрения включают в себя методы получения, обработки, анализа и распознавания цифровых изображений и извлечения высоко объемных данных из реального мира для получения числовой или символической информации [1]. За понятием «распознавание» в данном случае понимается преобразование визуальных образов (что на входе сетчатки) в описание окружающего мира, которое может взаимодействовать с другими процессами мышления и вызывать соответствующую реакцию.
При рассмотрении компьютерного зрения, как научной дисциплины, стоит обратить внимание на теорию искусственной системы и искусственного интеллекта, которые связаны с извлечением информации из изображения. Данные изображения могут принимать различные формы, такие как видео последовательности, виды с нескольких камер или многомерные данные из медицинского сканера [2].
Как технологическая дисциплина, компьютерное зрение направлено на создание своих теорий и развитие. Области, в которых применяется компьютерное зрение, различны.
Наиболее важной областью считается медицина, где компьютерное зрение используется для обработки медицинских снимков и изображений. Существует такое понятие, как медицинское компьютерное зрение, которое используется для чтения изображений для установления точного диагноза человека. Как правило, данные изображения представлены в виде микроскопических изображений, рентгеновских изображений, изображений ангиографии, ультразвуковых изображений и томографических изображений. Компьютерное или техническое зрение в данном случае может помочь обнаружить опухоль, артериосклероз и иные злокачественные образования, которые возможны в организме человека. Чаще всего врачи используют компьютеры для того, чтобы установить размер органов или исследовать структуру мозга. Это поможет в дальнейшем назначить верное и нужное лечение. Приложения компьютерного зрения в медицинской области также включают в себя улучшение изображений, которые изучаются людьми, например, ультразвуковые изображения или рентгеновские изображения, для уменьшения влияния шума.
Следующая область применения компьютерного зрения – это промышленность. Именно здесь чаще всего встречается так называемое машинное зрение, необходимое для поддержания производственного процесса. С помощью него возможно обнаружить дефекты, недочеты и недостатки уже конечного продукта.
Помимо всего этого, компьютерное зрение часто применяется в сельском хозяйстве, чтобы удалить нежелательные продукты из сыпучего материала, так сказать отсортировать нужное и избавиться от ненужного.
Наиболее широкое применение компьютерного зрения выявлено в военном деле, когда необходимо обнаружить солдат, технику противника, а также управлять ракетами. Компьютерное зрение позволяет выбрать не только область, куда необходимо направить ракету, а точную цель. Современные военные концепции, такие как «осведомленность о битве», подразумевают, что различные датчики, включая датчики изображения, предоставляют богатый набор информации о боевой сцене, которая может использоваться для поддержки стратегических решений. В этом случае автоматическая обработка данных используется для снижения сложности и для обеспечения надежной защиты информации [3].
В настоящее время обнаружена новая область применения компьютерного зрения, это автономные транспортные средства. Они включают в себя воздушный транспорт и беспилотные летательные аппараты, наземный транспорт, а также подводные аппараты. Системы, находящиеся внутри данных средства с помощью компьютерного зрения могут поддерживать водителя и пилота в непредвиденных ситуациях. Те транспортные средства, обеспеченные полной автономией пользуются техническим зрением для навигации или создания карты местности, на которой они находятся. Часто различные государства во времена засух используют компьютерное зрение для того, чтобы обнаружить лесные пожары, глубину рек, морей, а также высоту гор. Примерами так же могут служить случаи, когда в автомобиле установлена программа автоматической парковки или же система автономной посадки самолетов. Имеются достаточные примеры военных автономных транспортных средств, начиная от передовых ракет, до беспилотников для разведывательных миссий или управления ракетами. Космические исследования уже проводятся с использованием автономных транспортных средств с компьютерным зрением, например, NASA Mars Exploration Rover и ESO ExoMars Rover [4].
Библиографический список
- Л. Шапиро, Дж. Стокман. Компьютерное зрение. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006. – 496с.
- Дэвид Форсайт, Жан Понс. Компьютерное зрение. Современный подход = Computer Vision: A Modern Approach. — М.: “Вильямс”, 2004. — 928 с.
- А.А. Лукьяница ,А.Г. Шишкин. Цифровая обработка видеоизображений. — М.: «Ай-Эс-Эс Пресс», 2009. — 518 с.
- Желтов С.Ю. и др. Обработка и анализ изображений в задачах машинного зрения. — М.: Физматкнига, 2010. — 672 с.
Количество просмотров публикации: Please wait