2022年計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域五大發(fā)展趨勢

劉霞

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)囊括很多能夠理解圖像（包括圖片和視頻）的算法，它們是許多創(chuàng)新型關(guān)鍵技術(shù)——從自動(dòng)駕駛汽車到智能工業(yè)機(jī)械甚至手機(jī)上的軟件等的基礎(chǔ)，也是我們正在努力構(gòu)建的能像人類自身一樣理解和學(xué)習(xí)周圍世界的機(jī)器的基礎(chǔ)。

到2022年底，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的市場價(jià)值預(yù)計(jì)將達(dá)到480億美元，并可能成為許多持續(xù)創(chuàng)新和突破的來源。美國《福布斯》雜志網(wǎng)站在近日的報(bào)道中，列出了計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在2022年的五大發(fā)展和應(yīng)用趨勢。

計(jì)算機(jī)視覺的飛速發(fā)展多虧了深度學(xué)習(xí)技術(shù)的不斷進(jìn)步。

深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的重要開拓者吳恩達(dá)博士開發(fā)了一些基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別模型，其目的是訓(xùn)練計(jì)算機(jī)識(shí)別貓的圖片，這些模型尤其依賴它們被“喂食”的數(shù)據(jù)的質(zhì)量，而不僅僅是數(shù)量。使用自動(dòng)提取并標(biāo)記數(shù)據(jù)的技術(shù)提升了對(duì)標(biāo)記數(shù)據(jù)的質(zhì)量，將使計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)能用更少的數(shù)據(jù)獲得同樣的結(jié)果，從而降低資金投入和計(jì)算資源等方面的成本，并開辟出更多新的潛在使用案例。

計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用是發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)并在出現(xiàn)問題時(shí)發(fā)出警報(bào)?？茖W(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出了一些方法，讓計(jì)算機(jī)能夠檢測建筑工地上的不安全行為，比如沒有佩戴安全帽等，以及監(jiān)控叉車等重型機(jī)械工作范圍內(nèi)的各種環(huán)境，如果有人誤入工作范圍，它們會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。美國勞工統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示，每年有270萬人受工傷，越來越多企業(yè)加大了在該領(lǐng)域的投入，以減少因疏忽造成的人力和財(cái)務(wù)成本。

當(dāng)然，防止病毒的大范圍傳播也是一個(gè)重要的應(yīng)用案例，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)正越來越多地被用于監(jiān)控某人是否遵守社交距離規(guī)定以及是否佩戴口罩等。在新冠疫情肆虐期間，科學(xué)家們還開發(fā)出了計(jì)算機(jī)視覺算法，可以通過尋找感染證據(jù)和肺部圖像受損情況，幫助診斷患者的病情。

2022年，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)將會(huì)在購物和零售領(lǐng)域大力普及。

此前，亞馬遜開創(chuàng)了無收銀員商店Amazon Go，該雜貨店配備了攝像頭，可以簡單識(shí)別顧客從貨架上拿走的物品。2022年預(yù)計(jì)將有更多分店開業(yè)，包括特易購在內(nèi)的其他零售商也將加入其中，如特易購將在英國開設(shè)其首家無收銀員的超市。

除了能自動(dòng)掃描商品外，計(jì)算機(jī)視覺在零售業(yè)還有許多其他用途，例如應(yīng)用于庫存管理領(lǐng)域，攝像頭可檢查貨架上商品的擺放情況和倉庫內(nèi)的庫存情況，并在必要時(shí)自動(dòng)訂購補(bǔ)貨。它還被用來監(jiān)控和了解顧客在商店內(nèi)的移動(dòng)模式，以優(yōu)化商品的擺放位置，當(dāng)然，也可以用來防止商品被盜。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)另一個(gè)越來越流行的使用案例是讓客戶可以用手機(jī)掃描條形碼來獲取產(chǎn)品信息。而在時(shí)裝零售業(yè)，計(jì)算機(jī)視覺的一個(gè)特別有趣的應(yīng)用是“虛擬試衣間”，顧客可以在不觸摸物品的情況下虛擬試穿物品，甚至可以識(shí)別顧客正在試穿的產(chǎn)品，并提供搭配建議。

計(jì)算機(jī)視覺已經(jīng)應(yīng)用于現(xiàn)有的智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域。智能網(wǎng)聯(lián)汽車指搭載先進(jìn)的車載傳感器、控制器、執(zhí)行器等裝置，并融合現(xiàn)代通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與人、路、后臺(tái)等智能信息交換共享，實(shí)現(xiàn)安全、舒適、節(jié)能、高效行駛，并最終可替代人來操作的新一代汽車。

科學(xué)家們已經(jīng)開發(fā)出一些視覺系統(tǒng)，能使用攝像頭跟蹤駕駛員的面部表情，發(fā)出警告信號(hào)，如駕駛員可能很疲勞，并有可能在開車時(shí)睡著等，調(diào)查顯示，高達(dá)25%的致命和嚴(yán)重交通事故由這一因素引起，因此，這樣的技術(shù)和措施可以更好地挽救生命。

這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在貨運(yùn)卡車等商用車輛上使用，到2022年，它有望進(jìn)入私家車領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)視覺在汽車領(lǐng)域的其他可能用途包括監(jiān)控乘客是否系好安全帶，甚至下車時(shí)是否落下鑰匙和電話等。

當(dāng)然，計(jì)算機(jī)視覺也將在自動(dòng)駕駛汽車領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。如特斯拉公司今年宣布，其汽車將主要依靠計(jì)算機(jī)視覺，而不是使用雷達(dá)來為汽車行駛周圍的環(huán)境建模。

邊緣計(jì)算是指在數(shù)據(jù)源頭的附近，采用開放平臺(tái)，就近直接提供最近端的服務(wù)。邊緣計(jì)算與云計(jì)算相反，云計(jì)算是指通過網(wǎng)絡(luò)，把眾多數(shù)據(jù)計(jì)算處理程序分解，通過服務(wù)器組成的系統(tǒng)，把這些分解的小程序再處理分析來得到結(jié)果。

在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，邊緣計(jì)算技術(shù)的重要性與日俱增，因?yàn)橛?jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)經(jīng)常需要快速作出決定，比如在自動(dòng)駕駛汽車等領(lǐng)域，因此根本沒有時(shí)間將數(shù)據(jù)發(fā)送到云。

隨著邊緣計(jì)算的計(jì)算速度不斷提高，計(jì)算機(jī)視覺將在安全領(lǐng)域產(chǎn)生重大影響，鑒于企業(yè)商業(yè)和個(gè)人在捕獲和使用視頻數(shù)據(jù)的方式上面臨更嚴(yán)格的審查和監(jiān)管，這一點(diǎn)日益重要。