КОМПЬЮТЕРНОЕ ЗРЕНИЕ КАК СРЕДСТВО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ИЗ ВИДЕОРЯДА

Аннотация: В статье рассмотрены области применения компьютерного зрения, представлены этапы распознавания информации из видеоряда, в частности номерных знаков транспортных средств.

Ключевие слова: компьютерное зрение, оператор Собеля, распознавание образов.

ВВЕДЕНИЕ

Компьютерное зрение (иначе техническое зрение) — теория и технология создания машин, которые могут производить обнаружение, отслеживание и классификацию объектов.Как научная дисциплина, компьютерное зрение относится к теории и технологии создания искусственных систем, которые получают информацию из изображений. Видеоданные могут быть представлены множеством форм, таких как видеопоследовательность, изображения с различных камер или трехмерными данными, например с устройства Kinect или медицинского сканера.Как технологическая дисциплина, компьютерное зрение стремится применить теории и модели компьютерного зрения к созданию систем компьютерного зрения.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ АНАЛИЗ И МЕТОДОЛОГИЯ

Примерами применения таких систем могут быть: Системы управления процессами (промышленные роботы, автономные транспортные средства). Системы видеонаблюдения. Системы организации информации (например, для индексации баз данных изображений). Системы моделирования объектов или окружающей среды (анализ медицинских изображений, топографическое моделирование). Системы взаимодействия (например, устройства ввода для системы человеко- машинного взаимодействия). Системы дополненной реальности.

Компьютерное зрение (Computer Vision, CV) — это область искусственного интеллекта, связанная с анализом изображений и видео. Она включает в себя набор методов, которые наделяют компьютер способностью «видеть» и извлекать информацию из увиденного. Системы состоят из фото- или видеокамеры и специализированного программного обеспечения, которое идентифицирует и классифицирует объекты. Они способны анализировать образы (фотографии, картинки, видео, штрих-коды), а также лица и эмоции. Чтобы научить компьютер «видеть», используются технологии машинного обучения. Собирается множество данных, которые позволяют выделить признаки и комбинации признаков для дальнейшей идентификации похожих объектов. Вычислительная фотография, например, для мобильных устройств с камерами. Компьютерное зрение также может быть описано как дополнение (но не обязательно противоположность) биологическому зрению. В биологии изучается зрительное восприятие человека и различных животных, в результате чего создаются модели работы таких систем в терминах физиологических процессов. Компьютерное зрение, с другой стороны, изучает и описывает системы компьютерного зрения, которые выполнены аппаратно или программно. Междисциплинарный обмен между биологическим и компьютерным зрением оказался весьма продуктивным для обеих научных областей. Подразделы компьютерного зрения включают воспроизведение действий, обнаружение событий, слежение, распознавание образов [1].

ОБСУЖДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Для чего бизнесу компьютерное зрение?

Безопасность. Практически во всех сферах применимы системы контроля доступа на основе распознавания лиц: от бизнес-центров и офисов компаний до банков и ресторанов.

Сервис. За счет быстрой идентификации по лицу можно сократить время обслуживания клиента и предложить персональные услуги.

Усиление человеческих возможностей. Компьютерное зрение позволяет увидеть то, что человек может не заметить. Особенно актуально это в медицине (анализ рентгеновских и других снимков) и промышленности (обнаружение брака).

Сокращение времени на рутинные задачи. Распознавание, как правило, занимает несколько секунд.Человек будет рассматривать полку в магазине на предмет правильности выкладки товаров намного дольше.

Автономность. Без компьютерного зрения невозможно развитие беспилотного транспорта и роботов.

Компьютерное зрение призвано решать задачи, связанные со сбором и анализом зрительной информации в различных областях производства, при этом частично или полностью заменяя человека. Вопросы, касающиеся компьютерного зрения, были популярны еще в 60-е годы XX века, но сейчас они находятся в особой стадии своего развития. Поскольку недавно появилась возможность доступного использования компьютеров и программного обеспечения большим количеством пользователей для обработки изображений и создания программных средств на основе идеи компьютерного зрения. Под компьютерным зрением понимают теорию и технологию создания искусственных компьютерных систем, которые осуществляют обнаружение, классификацию и отслеживание объектов. Информацию они получают из изображений, которые могут быть представлены определённым видеорядом, изображением с различных камер или трехмерными данными, отсканированным изображениями и т. п. [2]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Цель компьютерного зрения заключается в формировании полезных данных относительно объектов и сцен реального мира на основе анализа изображений, полученных с помощью датчиков [3]. Имеется множество публикаций, посвящённых компьютерному зрению. Данными вопросами занимаются как отечественные учёные С.Ю. Желтов [4], А.Н. Писаревский [5] и др., так и зарубежные Л. Шапиро, Дж. Стокман [6], Д. Форсайт [7] и др., рассматривая современные подходы в этой области. Б.В. Анисимов, В.Д. Курганов, В.К. Злобин в своих работах особое внимание уделяют идентификации точечных изображений при распознавании образов и распознаванию пространственных объектов по их плоским изображениям [8].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анисимов Б.В., Курганов В.Д., Злобин В.К. Распознавание и цифровая обработка изображений: учеб. пособие для студентов вузов. М. : Высш. шк., 1983. 295 с. ↑ к тексту
2. Визильтер Ю.В., Желтов С.Ю., Бондаренко А.В., Осоков М.В., Моржин А.В. Обработка и анализ изображений в задачах машинного зрения: Курс лекций и практических занятий. М. : Физматкнига, 2010. 672 с. ↑ к тексту
3. Желтов С.Ю. Разработка теории, методов и алгоритмов машинного зрения в задачах обнаружения объектов: диссертация ... доктора технических наук: 05.13.01. Москва, 2002. 338 с. ↑ к тексту
4. Компьютерное зрение [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://machinepedia.org (Дата обращения:25.10.2015). ↑ к тексту
5. Писаревский А.Н., Чернявский А.Ф., Афанасьев Г.К. и др. Системы технического зрения (принципиальные основы, аппаратное и математическое обеспечение). Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988. ↑ к тексту
6. Протасов С.И. Методы и алгоритмы анализа, передачи и визуализации данных в системах компьютерного стереозрения: автореферат диссертации кандидата физико-математических наук. Воронеж, 2013. 16 с. ↑ к тексту
7. Форсайт Д., Понс Ж. Компьютерное зрение. Современный подход. М. : Издательский дом «Вильямс», 2004. 928 с. ↑ к тексту
8. Шапиро Л., Стокман Дж. Компьютерное зрение. Пер. с англ. М. : Лаборатория знаний, 2006. 752 с. ↑ к тексту