計算機智能化圖像識別技術(shù)探析

公安部第三研究所 史瑤

信息時代下我國陸續(xù)出現(xiàn)了多種計算機技術(shù)，這些技術(shù)下衍生了更多新技術(shù)，擴大了技術(shù)應(yīng)用范圍，帶動了諸多工作的變革。目前，在生產(chǎn)生活的很多方面均利用了圖像識別技術(shù)，這一技術(shù)的應(yīng)用范圍廣、效果好，不論在當(dāng)前及未來都有較大的發(fā)展空間和潛力。但目前的技術(shù)條件下計算機智能化圖像識別技術(shù)有一定的發(fā)展不足之處，未來需從這些方面展開創(chuàng)新與探索?；诖?，本文重點分析了計算機智能化圖像識別技術(shù)的原理、特點及應(yīng)用，對推廣此技術(shù)具有指導(dǎo)與借鑒價值。

互聯(lián)網(wǎng)時代下衍生了很多智能化技術(shù)，對提高計算機圖像識別的智能化水平具有重要意義，能根據(jù)人們對圖像的需求提高圖像質(zhì)量。結(jié)合當(dāng)下的技術(shù)發(fā)展情況，圖像識別具有技術(shù)融合性特點，包含計算機、識別處理、智能化技術(shù)等，可將圖像圖形信息轉(zhuǎn)換為計算機數(shù)字信號，再由相關(guān)模塊處理數(shù)據(jù)實現(xiàn)分類匹配，這一過程中的圖像處理速率高且圖像質(zhì)量佳。當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的過程中，智能化圖像識別技術(shù)越發(fā)成熟，在許多領(lǐng)域都有成功的應(yīng)用，未來需持續(xù)研究該技術(shù)，以擴大其應(yīng)用范圍。

1 計算機智能化圖像識別技術(shù)概述

1.1 技術(shù)原理

智能化圖像識別技術(shù)為信息時代下的技術(shù)產(chǎn)物，在將該技術(shù)應(yīng)用于各個領(lǐng)域時，計算機強大的信息處理能力為基礎(chǔ)和前提。因此，為提高圖像處理水平，使處理后的圖像質(zhì)量可滿足實際的使用需求，在實際的工作中需合理應(yīng)用圖像處理技術(shù)，如在圖像識別中應(yīng)用低照度處理技術(shù)，圖像處理速率和質(zhì)量都有所提高。當(dāng)前的很多監(jiān)控設(shè)備中都利用了圖像識別技術(shù)，圖像清晰度大大提高，可發(fā)揮監(jiān)控在安全防護(hù)等方面的作用。

當(dāng)前社會經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的過程中，計算機智能化圖像識別技術(shù)應(yīng)用較為普遍，但結(jié)合技術(shù)應(yīng)用情況，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、結(jié)構(gòu)法、統(tǒng)計法幾種形式較為常見，每種方法各有特點，在實際的工作中需視情況來選擇。當(dāng)前時代發(fā)展迅速，圖像信息技術(shù)呈現(xiàn)復(fù)雜性特征，有關(guān)人員開始探究智能化方向，且取得了一定的發(fā)展成效，如在圖像處理、識別方面的智能化水平顯著提高。但智能化條件下需參考圖像特點，建立完善的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計圖像的構(gòu)成元素，由計算機處理、分析圖像所存在的規(guī)律，實現(xiàn)專業(yè)化處理。

1.2 特征與優(yōu)勢

1.2.1 特征

通常來說，將計算機智能化圖像識別技術(shù)用于圖像識別，可自動將目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)化為多個二維碼組，一旦想在任意進(jìn)度下進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)化，計算機智能化圖像識別、處理技術(shù)必不可少，二者相互結(jié)合后可得到數(shù)字化信息。近年來，計算機智能化圖像識別的精度有所提高，能在實際的工作中高質(zhì)量處理圖像，合理應(yīng)用該技術(shù)，能提高圖像清晰度、分辨率，如對圖像有特殊要求，還能根據(jù)需求進(jìn)行放大或者縮小等操作。從這一角度，計算機智能化圖像識別技術(shù)可以以線性或者非線性方式識別高精度子圖像，得到高質(zhì)量圖像。

1.2.2 優(yōu)勢

（1）較高靈活度。計算機在處理圖像方面雖具有便捷性、高效性特點，但在具體處理時卻需要根據(jù)對圖像的現(xiàn)實需求展開對應(yīng)操作。通常來說，圖像信息的來源廣泛，但無論圖像信息來自哪一方面，計算機系統(tǒng)的有關(guān)模塊可規(guī)范處理信息。另外，不論圖像信息有何種特點，利用計算機都可達(dá)到智能化處理的目標(biāo)，特別是在線性與非線性運算條件下，能組合二維數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)再經(jīng)由專業(yè)化處理可提高圖像質(zhì)量[1]。因此，計算機智能化圖像識別技術(shù)具有高度的靈活性，在不同場合、面對不同類型、來源的圖像信息，都可利用此技術(shù)來處理。

（2）技術(shù)成熟化。在各個領(lǐng)域應(yīng)用計算機智能化圖像識別技術(shù)時，人們雖對處理過程有一定的關(guān)注，但顯然對最終狀態(tài)的關(guān)注度更高。時代進(jìn)步的過程中，圖像識別技術(shù)越發(fā)成熟，在識別各類圖像時能同步識別各類相關(guān)因素，達(dá)到精準(zhǔn)、高效識別的目標(biāo)。通過智能化圖像識別，即使面對高度復(fù)雜的圖片處理需求，也能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。另外，相對成熟且深入的技術(shù)，可減小識別和處理圖像過程中不利因素的干擾，保障圖像識別和處理期間信息的高度傳輸。

（3）極高的準(zhǔn)確度。當(dāng)前技術(shù)雖有顯著發(fā)展，但其還存在一定的發(fā)展不足之處，很多情況下僅能利用簡單數(shù)字化技術(shù)處理圖像。依據(jù)實際情況，計算機系統(tǒng)可將有關(guān)圖像轉(zhuǎn)化為32 位，滿足各類用戶對圖像處理的現(xiàn)實需求，發(fā)揮圖像識別中計算機智能化圖像識別技術(shù)的高精度優(yōu)勢。

2 計算機智能化圖像識別技術(shù)的應(yīng)用

2.1 文學(xué)藝術(shù)領(lǐng)域

現(xiàn)今社會文學(xué)藝術(shù)行業(yè)高速發(fā)展，在文學(xué)藝術(shù)的很多領(lǐng)域，計算機智能化圖像識別技術(shù)有一定應(yīng)用，如廣播環(huán)節(jié)可利用此技術(shù)處理拍攝畫面，得到高分辨率圖像，滿足實際需求。計算機系統(tǒng)的功能多樣，如采集與加工圖像，無論是靜態(tài)還是動態(tài)圖像，處理效果都相對理想，最終得到的圖像能以視頻形式呈現(xiàn)[2]。此外，計算機在智能化圖像識別方面，還可利用既定的程序快速、精準(zhǔn)地識別出文件中的誤差、錯誤，從而采取一定的調(diào)整措施，提高圖像質(zhì)量。美術(shù)作品中引入智能化圖像識別技術(shù)，可根據(jù)實際工作中對圖像的需求調(diào)整作品的色彩、像素，使美術(shù)作品更為逼真。當(dāng)然，動畫制作、服裝設(shè)計等方面也有智能化圖像識別技術(shù)，未來技術(shù)進(jìn)步的過程中，這一技術(shù)將被應(yīng)用到更多環(huán)節(jié)。

2.2 交通領(lǐng)域

近年來我國的城市化步伐加快，大量人口涌入了城市，為滿足城市內(nèi)人們的通行需求，加強交通建設(shè)十分關(guān)鍵。人民生活水平提高的過程中，汽車走進(jìn)了千家萬戶，城市內(nèi)上下班、節(jié)假日往往面臨較大的交通壓力。為了給人們創(chuàng)造良好的交通條件，計算機圖像識別技術(shù)也不可或缺，借助該技術(shù)交通部門可實時獲取路況與車輛信息，進(jìn)而以這些信息為前提疏導(dǎo)交通?，F(xiàn)階段城市規(guī)模顯著擴大，部分駕駛員不熟悉路況，影響了通行效率，面對這一情況，可借助圖像識別技術(shù)獲取信息，動態(tài)監(jiān)測路況、車輛，駕駛員在獲取這些信息后可調(diào)整其駕駛操作，提高駕駛的安全性，并準(zhǔn)確辨別方向。另外，一些情況下利用圖像識別還可檢測車輛，整合這些信息判斷某一路段的車流量大小，與此同時判定司機在駕駛期間是否有違規(guī)違章行為，起到通行預(yù)警作用，減少交通安全事故。

2.3 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

農(nóng)業(yè)為國民經(jīng)濟體系中的關(guān)鍵構(gòu)成，每年為國家創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益。農(nóng)業(yè)發(fā)展步伐關(guān)乎國家經(jīng)濟水平、人民生活質(zhì)量，正是因為農(nóng)業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要作用，當(dāng)前國家越來越強調(diào)科技興農(nóng)。在當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中，計算機智能化圖像識別技術(shù)支持很多地區(qū)的智慧農(nóng)業(yè)并取得了顯著發(fā)展，智能化技術(shù)下可動態(tài)監(jiān)測糧食生長情況，如監(jiān)測到糧食長勢不佳，可及時分析原因并采取施肥、除草等措施，達(dá)到對農(nóng)作物全景監(jiān)控的目標(biāo)，為農(nóng)作物生長創(chuàng)造良好條件。

2.4 礦山領(lǐng)域

我國的礦產(chǎn)資源豐富，礦山分布多，在礦產(chǎn)資源的開發(fā)過程中常常面臨諸多問題，如技術(shù)難題、安全風(fēng)險。為達(dá)到礦山企業(yè)安全、高效生產(chǎn)的目標(biāo)，有關(guān)企業(yè)也需合理應(yīng)用計算機智能化圖像識別技術(shù)。根據(jù)礦山開采情況，可看到采礦區(qū)的地形地貌條件十分復(fù)雜，借助計算機等技術(shù)拍攝的礦山圖像，畫面內(nèi)容多、處理難度大，而在計算機圖像識別技術(shù)下可全面整合礦山圖像信息，清晰還原現(xiàn)場原貌，在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)礦山開采。計算機圖像識別技術(shù)下能整合、處理、分析和利用圖像，即使為一些未知領(lǐng)域的圖像，智能化模塊同樣能高效完成圖像處理，引導(dǎo)相關(guān)人員及時掌握礦山現(xiàn)場的實際情況，以這些信息為基準(zhǔn)制定最佳的開采方案，克服現(xiàn)場的諸多限制。

2.5 工程建設(shè)領(lǐng)域

現(xiàn)階段市場上陸續(xù)興建了各種類型及規(guī)模的工程項目，這些項目的建設(shè)施工要求高、難度大，單純依賴傳統(tǒng)的施工工藝與技術(shù)難以達(dá)到最佳的施工目標(biāo)。大型項目中由于面臨諸多技術(shù)、管理難題，工程企業(yè)嘗試采用了計算機智能化圖像識別技術(shù)，該技術(shù)可在施工建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用，如借助計算機智能化，可合理安排現(xiàn)場作業(yè)，調(diào)配工程資源。電力工程項目中輸電線路故障頻發(fā)，傳統(tǒng)的人工方式下排查線路故障相對困難，當(dāng)前引入計算機智能化圖像識別，可精準(zhǔn)分析焊接誤差等，排查相對便捷、操作也相對簡單。

3 計算機智能化圖像識別技術(shù)未來的發(fā)展走向

3.1 身份識別系統(tǒng)

當(dāng)前很多領(lǐng)域都應(yīng)用了身份識別系統(tǒng)，但結(jié)合其應(yīng)用情況，步態(tài)身份識別較為常見，就是以個人行走姿態(tài)作為識別標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段的身份識別方面，包含多種方法，如人臉、虹膜、掌紋和指紋識別比較常見，在以步態(tài)為基準(zhǔn)的識別模式下，完全不需要識別對象配合，能達(dá)到遠(yuǎn)距離識別的目的，與此同時，識別對象基本不具備偽裝條件，在未來利用這一識別技術(shù)可應(yīng)用于安保方面。目前的技術(shù)發(fā)展中，步態(tài)身份識別技術(shù)尚不成熟，還處在初期階段，主要應(yīng)用在登記與識別上。在登記階段，關(guān)鍵應(yīng)采集個人的步態(tài)信息，如在刑偵案件的偵破環(huán)節(jié)，能拍攝犯罪者的監(jiān)控信息，隨后借助計算機智能化圖像識別技術(shù)分析、存儲個人的步態(tài)信息；識別環(huán)節(jié)，如計算機系統(tǒng)再次截獲了嫌疑人的步態(tài)信息，系統(tǒng)可自動將本次信息與之前存儲的信息加以對比，實現(xiàn)識別、確認(rèn)[3]。以上兩個環(huán)節(jié)，計算機系統(tǒng)在采集信息時由深度相機或者普通光學(xué)攝像機完成，采集步態(tài)信息時，被采集對象可隨意行走，但相比較而言，如對象能以固定的方向行走，識別效率更高，一般情況下其識別精度都在80%以上，但其存在一定的不足，就是識別精度較弱。因此，計算機智能化圖像處理步態(tài)系統(tǒng)在初級篩選甄別、識別少數(shù)人數(shù)方面較為有效。在城市的各個地方安裝廣角、高清攝像頭，構(gòu)建完善的身份識別系統(tǒng)，可起到治安管理的作用。但即使如此，計算機智能化圖像識別技術(shù)也存在偽裝、分辨率偏低的情況，在很多情況下僅采用這一技術(shù)無法達(dá)到良好的效果，還需與其他身份識別技術(shù)相結(jié)合，以快速、精準(zhǔn)識別，及時發(fā)現(xiàn)安全風(fēng)險并向有關(guān)部門上報，在最短的時間內(nèi)處理問題。居家活動中建立身份識別系統(tǒng)能監(jiān)測陌生人，當(dāng)存在異常情況時可及時預(yù)警。

3.2 汽車領(lǐng)域

汽車領(lǐng)域計算機智能化圖像識別技術(shù)的應(yīng)用是重點，在未來還有較大的發(fā)展空間，目前有一定的發(fā)展成效，如氣囊等被動化安全系統(tǒng)，效果顯著。依據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查，我國車禍?zhǔn)鹿实陌l(fā)生率較高，每年引發(fā)了較大的人員傷亡、經(jīng)濟損失。從保障社會安定、降低車禍發(fā)生率角度，有關(guān)部門應(yīng)逐步意識到計算機智能化圖像識別技術(shù)的優(yōu)勢，并擴大這一技術(shù)的應(yīng)用范圍，研發(fā)主動安全系統(tǒng)。在建立汽車安全系統(tǒng)時，需要使系統(tǒng)具備識別交通標(biāo)識的功能。系統(tǒng)進(jìn)入運行階段后可在車輛行駛期間借助車載攝像頭拍攝道路情況，再將拍攝的圖像上傳給系統(tǒng)，由系統(tǒng)自動識別信息，通過信息來判定、檢測道路的交通信號燈、行人、汽車、路面標(biāo)識等，作為汽車通行中的駕駛輔助系統(tǒng)[4]。如系統(tǒng)監(jiān)測到紅燈時將立即通知駕駛?cè)藛T，或者在該車輛與其他車輛的距離過近時，立即發(fā)出警示，提醒駕駛?cè)藛T注意安全。目前市場上的很多車輛都配備了該系統(tǒng)，但此系統(tǒng)中的有關(guān)技術(shù)尚不成熟，在技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，還有較大的技術(shù)發(fā)展空間。根據(jù)現(xiàn)有的相關(guān)數(shù)據(jù)，計算機智能化圖像識別技術(shù)應(yīng)用于汽車領(lǐng)域時，如天氣情況相對正常，識別交通標(biāo)志牌的準(zhǔn)確率達(dá)95%以上，而識別交通信號燈、斑馬線的準(zhǔn)確率分別達(dá)92%、95%以上。

3.3 安防領(lǐng)域

當(dāng)前社會經(jīng)濟的各個方面，人們對安防工作提出了新的要求，在許多安防工作方面采用了諸多新技術(shù)。高新技術(shù)發(fā)展的今天，視頻監(jiān)控被應(yīng)用到了越來越多的領(lǐng)域，具有極高的普及率，在很多位置都安裝有視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在不同監(jiān)控系統(tǒng)的相互配合下，消除了社會的各種安全風(fēng)險，為人民創(chuàng)造了相對安全的條件[5]。隨著安防技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)人工安防技術(shù)暴露了諸多問題，逐漸被淘汰，使其開始越來越依賴計算機智能化圖像識別技術(shù)，這一技術(shù)的先進(jìn)性較為突出，在一定程度上可有效克服傳統(tǒng)安防技術(shù)的諸多不足，保障安防工作效率。傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控具有分布廣、分布范圍復(fù)雜化特點，通過人工機型視頻信息分析處理技術(shù)，不僅需耗費較大的人力物力資源，還需要消耗較長的時間，無法在短時間內(nèi)篩選、識別到關(guān)鍵信息。而計算機智能化圖像識別技術(shù)通過與其他技術(shù)的結(jié)合，可構(gòu)建自動化視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)計算機可自動采集圖像，從視頻中提取到關(guān)鍵信息，進(jìn)而輔助安防工作，構(gòu)建一體化工作模式，提高人工安防工作效率、質(zhì)量。

4 結(jié)語

信息時代穩(wěn)步發(fā)展的過程中，計算機智能化圖像識別技術(shù)廣受關(guān)注，此項技術(shù)在諸多領(lǐng)域都有突出的應(yīng)用。但即使如此，這一技術(shù)在當(dāng)前還存在一定的發(fā)展問題，影響了實際工作，未來有關(guān)人員需創(chuàng)新技術(shù)形式，構(gòu)建完善的技術(shù)體系。