Принципы компьютерного зрения (CV)

В уроке рассмотрим понятие компьютерного зрения, примеры использования CV и принцип работы. Установим OpenCV на операционную систему Windows.

Понятие компьютерного зрения

Компьютерное зрение (Computer Vision или CV) — это область науки об искусственном интеллекте. Ученые занимаются задачами, связанными с анализом изображений и видео. Цель работы — заставить камеру определенным способом обрабатывать изображение. Дальше «мозг» камеры работает по программе: отслеживает положение мяча на видео, захватывает лица людей и прочее.

Эта область науки уже успела стать частью нашей жизни. Рассмотрим некоторые примеры использования компьютерного зрения:

  • Face ID от Apple — технология распознавания лица для разблокировки смартфона.
Применение компьютерного зрения
Технология Face ID
  • Microsoft Kinect — это сенсор, изначально разработанный для приставки Xbox 360. Он работает при помощи движений, позы, жестов и пр.
Применение компьютерного зрения
Технология Microsoft Kinect
  • Дополненная и виртуальная реальность (AR/VR) — эти технологии используются в играх (Pokemon GO, AR Dragon, Batman: Arkham VR), в социальных сетях (AR-маски в Instagram, Snapchat) и пр.
Применение компьютерного зрения
Игра Pokémon GO
  • Система автопилота — система автоматического управления транспортом.
Применение компьютерного зрения
Система автопилота от Tesla

О разработке робота с системой автопилота и пойдет речь в наших статьях.

Человеческое зрение

Основой для CV стало человеческое зрение. Поэтому перед изучением работы компьютерного зрения, рассмотрим, как работает глаз у человека:

  1. Свет падает на объект;
  2. Свет отражается от объекта;
  3. Отраженный свет проходит через линзу глаза;
  4. Пропущенный свет падает на светочувствительный орган — сетчатку;
  5. Сигнал с сетчатки передается по зрительному нерву в мозг.
Принцип работы зрения

Принцип работы компьютерного зрения

В любую камеру заложен абсолютно тот же самый принцип работы, что и в «биологический» глаз.

Камера прошла длительный путь от простейших фоторезисторов и фотореле к сложнейшим светочувствительным матрицам:

Светочувствительные матрицы практически не отличаются от фоторезисторов и фотореле. Разница между ними в размерах: можно считать, что каждый пиксель равен 3 фоторезисторам.

Отраженный свет попадает на матрицу. Затем он преобразуется в электрический сигнал, с которым мы и будем работать. Для этого мы используем открытую библиотеку OpenCV (Open Source Computer Vision Library). Она содержит все необходимые функции для работы и обработки изображений и видеопотока.

Курсы Робикс, в которых изучается этот материал.

  1. Duckietown: робот с системой Автопилота

Сохраните или поделитесь
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.