Нажимая “Принять все файлы cookie”, вы соглашаетесь на сохранение файлов cookie на вашем устройстве с целью улучшения навигации по сайту, анализа использования сайта и помощи в наших маркетинговых усилиях. Подробнее
Настройки cookie
Нажимая “Принять все файлы cookie”, вы соглашаетесь на сохранение файлов cookie на вашем устройстве с целью улучшения навигации по сайту, анализа использования сайта и помощи в наших маркетинговых усилиях. Подробнее
Узнайте, как искусственный интеллект для обработки изображений преобразует изображения и видео в аналитическую информацию в режиме реального времени с помощью передовых моделей, наборов данных и комплексных рабочих процессов в различных отраслях.
Каждый день камеры на заводах, в больницах, городах, транспортных средствах и потребительских устройствах фиксируют огромное количество изображений и видео. Этот постоянный поток визуальных данных открывает новые возможности, но также затрудняет понимание происходящего и принятие оперативных мер.
Например, оживленные перекрестки или многолюдные общественные места могут меняться с минуты на минуту. Ручной мониторинг таких сред является медленным и зачастую неточным, особенно когда требуется принять быстрое и надежное решение.
Чтобы справляться с подобными ситуациями, системы должны уметь понимать визуальную информацию по мере ее появления и реагировать в режиме реального времени. Компьютерное зрение делает это возможным, позволяя машинам анализировать изображения и видео, распознавать шаблоны и извлекать полезную информацию.
Ранее системы компьютерного зрения зависели от фиксированных правил, которые работали в контролируемых условиях, но часто давали сбой при изменении таких параметров, как освещение или угол наклона камеры. Современные системы искусственного интеллекта для компьютерного зрения улучшают этот подход за счет использования искусственного интеллекта и машинного обучения.
Вместо того, чтобы просто фиксировать или хранить визуальную информацию, эти системы анализируют визуальные данные в режиме реального времени, учатся на примерах и адаптируются к меняющимся условиям. Это делает искусственный интеллект в области зрения более эффективным в реальных ситуациях и позволяет ему совершенствоваться с течением времени по мере использования в большем количестве приложений.
В этой статье мы подробнее рассмотрим, что такое искусственный интеллект для обработки изображений и как его можно использовать для создания комплексных интеллектуальных рабочих процессов. Приступим!
Что такое искусственный интеллект для зрения?
Искусственный интеллект в области зрения — это отрасль искусственного интеллекта, которая позволяет машинам понимать и интерпретировать изображения и видео. Другими словами, системы искусственного интеллекта в области зрения анализируют то, что они видят, и используют эту информацию для поддержки действий, оптимизации прогнозов или принятия решений в рамках более широкого рабочего процесса. В отличие от генеративного искусственного интеллекта, который создает новый контент, искусственный интеллект в области зрения фокусируется на понимании и извлечении информации из существующих визуальных данных.
Например, мониторинг деятельности на производственном предприятии или в общественном месте в течение длительного времени требует скорости и последовательности, которые может быть сложно обеспечить вручную. Системы искусственного интеллекта с функцией распознавания изображений могут справиться с этой задачей, применяя методы машинного обучения и глубокого обучения для распознавания шаблонов, выявления значимых деталей и реагирования на появление новой визуальной информации.
Рис. 1. Пример использования искусственного интеллекта для detect на изображении (Источник)
Поскольку изображения и видео часто генерируются в больших объемах и с высокой скоростью, системы искусственного интеллекта для обработки изображений могут непрерывно обрабатывать визуальные данные и применять одни и те же правила ко всем кадрам. Это делает результаты более последовательными и помогает командам улучшать работу, сохраняя точность при изменении условий.
В реальных условиях использования искусственный интеллект для обработки изображений обычно является частью комплексной системы искусственного интеллекта. Он связывает модели искусственного интеллекта для обработки изображений с логикой принятия решений и другими инструментами, которые действуют на основе полученных результатов. Превращая визуальную информацию в полезные знания, искусственный интеллект для обработки изображений может автоматизировать рутинные задачи и способствовать более быстрому и уверенному принятию решений во многих приложениях компьютерного зрения.
Как работает искусственный интеллект в области зрения: от визуальных данных к практическим выводам
Итак, как система или машина переходит от просмотра изображения или видео к пониманию того, что происходит, и принятию решения о дальнейших действиях?
Процесс начинается с визуального ввода данных из реального мира, таких как фотографии, видеоролики, прямые трансляции с камер или потоки данных с датчиков. Поскольку эти данные могут значительно различаться по качеству, освещению и углу съемки, их обычно необходимо подготовить перед анализом.
Эта подготовка может включать изменение размера изображений, настройку освещения и упорядочивание видеокадров в единый формат. Для более точного анализа часто добавляется дополнительная информация, такая как временные метки или местоположение камеры.
Затем подготовленные данные используются в рамках системы обучения, которая позволяет системе распознавать визуальные шаблоны. Обучаясь на помеченных изображениях и видео, модель искусственного интеллекта для распознавания изображений учится распознавать объекты, шаблоны и события в различных условиях.
Это научное понимание лежит в основе многих распространенных задач компьютерного зрения, таких как обнаружение объектов (идентификация и определение местоположения объектов на изображении) и сегментация экземпляров (разделение и маркировка отдельных объектов на уровне пикселей). Современные модели искусственного интеллекта для компьютерного зрения, такие как Ultralytics , разработаны для поддержки этих задач, оставаясь при этом быстрыми и точными в реальных условиях.
Рис. 2. Использование YOLO сегментации экземпляров (Источник)
После развертывания системы визуальные данные непрерывно обрабатываются в рамках сквозного рабочего процесса. Модель анализирует изображения и видео и отправляет результаты на информационные панели, в инструменты автоматизации или другие системы искусственного интеллекта. В некоторых случаях агенты визуального искусственного интеллекта используют эти результаты для запуска действий или поддержки принятия решений, превращая визуальное понимание в практические, применимые на практике идеи.
Эволюция моделей и архитектур зрения
По мере изучения искусственного интеллекта в области зрения вы можете задаться вопросом, почему модели и архитектуры имеют такое значение и как они влияют на производительность системы. Модели искусственного интеллекта в области зрения имеют решающее значение для современных инноваций в области компьютерного зрения.
Большинство систем искусственного интеллекта для распознавания изображений построены на основе модели, которая определяет, как анализируются изображения и видео. Модель определяет, что система может распознавать в сцене и насколько хорошо она работает в различных условиях.
По мере того как приложения искусственного интеллекта в области зрения становились все более разнообразными и сложными, модели искусственного интеллекта в области зрения и их базовые архитектуры продолжали развиваться, чтобы не отставать от прогресса и оставаться удобными для пользователей. Ранние системы компьютерного зрения требовали от инженеров вручную определять, что система должна искать, например, определенные края, цвета или формы.
Эти основанные на правилах подходы хорошо работали в контролируемой среде, но часто давали сбой при изменении освещения, качестве камеры или сложности сцен. Современные модели искусственного интеллекта в области машинного зрения используют другой подход.
Многие модели с открытым исходным кодом обучаются визуальным шаблонам непосредственно на основе данных, что делает их более гибкими и лучше подходящими для реальных условий, где ситуация может быть непредсказуемой. Достижения в области архитектуры моделей также упростили обработку изображений и видео, что облегчило внедрение и интеграцию этих систем в практические платформы искусственного интеллекта для машинного зрения.
YOLO Ultralytics YOLO являются хорошим примером этого сдвига. Модели, такие как YOLO26, широко используются для задач обнаружения объектов, требующих скорости и стабильности, особенно в приложениях для просмотра видео в реальном времени.
Изучение основных задач искусственного интеллекта в области зрения
Вот некоторые из основных задач компьютерного зрения, на которых основаны системы искусственного интеллекта для понимания визуальной информации и оптимизации реальных сред:
Обнаружение объектов: эта задача позволяет системе идентифицировать объекты, присутствующие на изображении или в видео, и определять их местоположение, как правило, путем обведения каждого объекта ограничительной рамкой.
Классификация изображений: при таком подходе анализируется все изображение и ему присваивается одна или несколько меток на основе его общего содержания, что помогает систематизировать визуальные материалы и принимать обоснованные решения.
Сегментация экземпляров: для задач, требующих большей точности, эта задача разбивает изображение на пиксельном уровне, чтобы разделить объекты или области в сцене.
Отслеживание объектов: в видеоприложениях эта функция позволяет отслеживать объекты в разных кадрах, сохраняя их идентичность и движение во времени.
Оценка позы: определяет ключевые точки на людях или объектах, такие как суставы или ориентиры, чтобы определить их положение, позу и движение в динамичной среде.
Рис. 3. Обнаружение и отслеживание транспортных средств с помощью YOLO Источник)
Роль наборов данных в искусственном интеллекте для зрения
За каждой эффективной системой искусственного интеллекта визуального восприятия стоит тщательно подобранный набор данных. Эти наборы данных для искусственного интеллекта визуального восприятия предоставляют изображения и видео, на основе которых обучаются модели искусственного интеллекта визуального восприятия, помогая им распознавать объекты, шаблоны и сцены в реальных условиях.
Качество данных напрямую влияет на точность и надежность системы. Чтобы визуальные данные были более эффективными, наборы данных снабжаются аннотациями. Это означает, что к каждому изображению или видео добавляются важные детали, такие как маркировка объектов, выделение определенных областей или присвоение категорий.
Наряду с метками, можно включить дополнительные метаданные, такие как время, местоположение или тип сцены, чтобы облегчить систематизацию данных и улучшить понимание. Наборы данных также обычно делятся на наборы для обучения, валидации и тестирования, чтобы системы могли оцениваться на основе визуальных элементов, которые они ранее не видели.
Популярные наборы данных, такие как ImageNet, COCO и Open Images, сыграли важную роль в развитии искусственного интеллекта в области зрения, предоставив большие и разнообразные коллекции помеченных изображений. Несмотря на это, сбор реальных данных по-прежнему остается сложной задачей.
Предвзятость, пробелы в охвате и постоянно меняющаяся среда затрудняют создание наборов данных, которые бы действительно отражали реальные условия. Достижение правильного баланса данных в масштабе является ключом к созданию надежных систем искусственного интеллекта для обработки изображений.
Обзор различных вариантов использования искусственного интеллекта в области зрения
Теперь, когда мы лучше понимаем, как работает искусственный интеллект в области зрения, давайте рассмотрим, как он используется в реальных приложениях. Во многих отраслях искусственный интеллект в области зрения помогает командам решать визуальные задачи в больших масштабах, что приводит к более быстрым реакциям и более эффективной работе.
Вот несколько распространенных способов использования искусственного интеллекта в области зрения в различных секторах:
Производство: На производстве искусственный интеллект с функцией распознавания изображений может использоваться для мониторинга продукции на каждом этапе производства. Он может своевременно обнаруживать дефекты, отсутствующие детали или несоответствия, помогая командам сократить объем переделок, поддерживать качество и избежать непредвиденных простоев.
Розничная торговля: в торговых помещениях решения на основе искусственного интеллекта могут track запасы, проверять состояние полок и сокращать потери. Анализируя визуальную информацию в магазине, эти системы помогают персоналу лучше понимать, что происходит в торговом зале, и быстрее вносить корректировки для обеспечения бесперебойной работы.
Здравоохранение: Vision AI может помочь медицинским работникам, содействуя в анализе медицинских изображений, таких как сканы или результаты анализов. Система может выделять области, требующие более пристального внимания, что позволяет врачам работать более эффективно, оставляя окончательные решения за людьми.
Транспорт и умные города: на дорогах и в общественных местах искусственный интеллект помогает городам контролировать транспортные потоки, detect и повышать уровень безопасности. Анализ данных с камер в режиме реального времени позволяет быстрее реагировать на изменяющиеся условия и способствует более эффективному управлению городской инфраструктурой.
Рис. 4. Автоматизированный мониторинг продукции с использованием искусственного интеллекта в производстве (Источник)
Плюсы и минусы инструментов искусственного интеллекта для распознавания изображений
Вот некоторые из основных преимуществ использования искусственного интеллекта в области зрения в реальных приложениях:
Масштабируемость для различных сценариев использования: после обучения системы искусственного интеллекта для распознавания изображений могут быть развернуты в нескольких местах или приложениях с минимальными изменениями.
Более быстрая помощь искусственного интеллекта: анализируя изображения и видео в момент их съемки, системы на базе искусственного интеллекта могут предоставлять информацию в режиме реального времени, что способствует более быстрому реагированию и принятию более эффективных решений.
Легко интегрируется в существующие рабочие процессы: результаты Vision AI могут быть подключены к нижестоящим системам, информационным панелям или конвейерам автоматизации.
Несмотря на эти преимущества, существуют ограничения, которые могут повлиять на работу систем искусственного интеллекта, основанных на зрительном восприятии. Вот несколько факторов, которые следует учитывать:
Зависимость от качества и доступности данных: системы Vision AI в значительной степени зависят от больших, хорошо подготовленных наборов данных. Сбор и поддержание высококачественных визуальных данных может быть трудоемким и дорогостоящим процессом.
Чувствительность к изменениям окружающей среды: производительность может снижаться при перемещении камер, изменении освещения или значительных изменениях сцены без повторного обучения или настройки.
Требования к вычислительным ресурсам и инфраструктуре: для запуска моделей искусственного интеллекта в области компьютерного зрения, особенно в режиме реального времени или в больших масштабах, могут потребоваться значительные вычислительные ресурсы и специализированное оборудование.
Основные выводы
Vision AI преобразует изображения и видео в значимую информацию, которую системы могут понимать и использовать. Это помогает автоматизировать визуальные задачи и способствует более быстрому и надежному принятию решений. Его эффективность зависит от сочетания мощных моделей, высококачественных наборов данных и хорошо спроектированных рабочих процессов, работающих вместе.