Орчин үеийн компьютерийн хараа. Үүрэг, компьютерийн хараа технологи. Python-д програмчлалын компьютерийн хараа

зураг эсвэл зураг дээр дүрслэгдсэн буй зүйлийг ойлгохын тулд компьютер хэрхэн заах вэ? Энэ нь энгийн юм шиг боловч компьютер энэ нойл, та чухал мэдээллийг гаргаж хүсэж байгаа нь хүмүүсийн бүрдсэн л матриц юм.

компьютерийн хараа гэж юу вэ? Энэ нь таны компьютерийг "харах" чадвар юм

Алсын хараа - үүнийг ашиглан хүний хувьд мэдээллийн чухал эх сурвалж юм, бид 70-аас бүх мэдээллийн 90% нь янз бүрийн тооцоогоор, олж авах. Тэгээд мэдээж, бид ухаалаг машин бий болгох гэж байгаа бол, бид нэг ур чадвар, компьютер хэрэгжүүлэх хэрэгтэй.

компьютерийн хараа асуудал маш тодорхой заасан болно. "Үзнэ" гэж юу вэ? Энэ нь харан зүгээр л байдаг хаана гэж ойлгож байна. Энэ нь компьютерийн хараа, хүний үзэгдэл ялгааг байгуулсан. Бидний хувьд Зөн - энэ нь ертөнцийн тухай мэдлэг, эх үүсвэр, түүнчлэн метр мэдээллийн эх сурвалж юм - өөрөөр хэлбэл, чадвар хол ба хэмжээг ойлгох.

Семантик цөмийн зураг

зургийг харж, бид үүнийг шинж чанаруудын нэг тоо, ийм байдлаар ярьж, семантик мэдээллийг задалж тайлбарлах болно.

Жишээ нь, энэ зургийг харж, бид гадаа байгаа гэж хэлж болно. хотын замын хөдөлгөөний гэж юу вэ. Энэ нь машин байна. бид энэ барилга, эртний египет хэлээс тохиргооны дээр Зүүн-Өмнөд Азийн байна гэж бодож болох юм. Мао хөрөг Энэ Бээжин байна гэж ойлгож, хэн ч амьд видео харсан, эсвэл өөрөө тэнд байсан бол, энэ алдартай Тяньаньмэний талбай байна гэж бодож байна.

Бид үүнийг хараад, зургийг талаар дэлгэрэнгүй хэлж болох вэ? хашаа - Бид объект дүр төрхөөр, хэлэх, энд ойрхон хүн гэж тодорхойлж болох юм. Энд шүхэр, тэр барилгын зурагт хуудас. Эдгээр ангиллын жишээ нь маш чухал объект, хэсэг зуур хайх ажиллагаа явуулж байгаа юм байна.

Гэсэн хэдий ч бид онцлог, эсвэл объектын шинж чанаруудын заримыг нь сурч болно. Жишээ нь, энд бид энэ нь энгийн хятад, тухайлбал, Мао хөрөг биш гэдгийг тодорхойлж болно.

Тээврийн хэрэгслийн мэдээлснээр энэ нь хөдөлж объект гэж тодорхойлж болно, мөн энэ нь хөдөлгөөний явцад хэлбэрээ байгаа бол гэж хэцүү юм. туг нь обьектуудын гэж хэлж болно-ий тухай, тэд мөн хөдөлж байгаа, гэхдээ тэдгээр нь байнга хэлбэрээ хэцүү биш юм. Тэгээд үзэгдэлд салхи, тугийг хөгжүүлэх замаар тодорхойлж болно байдаггүй, тэр ч байтугай салхи чиглэл, жишээ нь, энэ нь зүүнээс баруун тийш үлээж байгаа тодорхойлж болно.

Компьютерийн үзэгдэлд зай ба урт нь

Маш чухал компьютерийн хараа шинжлэх ухааны тухай метр мэдээлэл юм. Энэ зайд бүх төрлийн юм. Жишээ нь, багууд 20 орчим минут дэлхийгээс бөгөөд их хариулах учир Rover хувьд чухал ач холбогдолтой юм. Иймээс тэнд, нурууны холбоос - 40 минут. Бид дэлхийн хөдөлгөөн тушаалын төлөвлөгөө гаргах бол, та харгалзан энэхүү авах хэрэгтэй.

Амжилттай видео тоглоом компьютерийн үзэгдэл технологи нэгдсэн. видео үзэхэд, та обьект, ард түмний гурван хэмжээст загварыг бий болох бөгөөд хэрэглэгч дээр зурагнууд хотын гурван хэмжээст загварыг сэргээх боломжтой. Тэгээд дараа нь тэдэн дээр явж.

компьютерийн хараа - нь бус харин өргөн хүрээтэй. Энэ нь нягт бусад янз бүрийн шинжлэх ухааны холбож байна. компьютерийн хараа хэсэг Энэ зураг боловсруулах талбайг барьж, заримдаа, компьютерийн хараа хуваарилж түүхэндээ.

Шинжилгээ, хэв маяг нь хүлээн зөвшөөрөх - дээд зэргийн тагнуулын бий болгоход зам

АНУ-ын тус тусад нь эдгээр ойлголтуудыг авч үзье.

Зургийн боловсруулах - зураг, бид түүнийг ямар нэг зүйл хийх ёстой - энэ нь оролт, гаралт нь алгоритм нь газар юм.

зураг шинжилгээ - компьютерийн хараа, хоёр хэмжээст дүрс хамтран ажиллах, энэ нь дүгнэлт гаргах тал дээр анхаарна талбай юм.

Хээ хүлээн зөвшөөрөх - хийсвэр математик сахилга вектор хэлбэрээр мэдээлэл хүлээн зөвшөөрнө. Энэ нь орох үед юм - вектор, бид үүнийг хийх юм байна. вектор бол бид мэдэх нь маш чухал ач холбогдолтой байдаг.

Компьютерийн хараа - энэ нь анх хоёр хэмжээст зураг бүтцийг сэргээх байсан юм. Өнөөдөр энэ газар нутгийн өргөн хүрээтэй болж байна, энэ дүр дээр суурилсан гаргах физик объектуудын бүх хүлээн зөвшөөрсөн гэж ойлгож болно. Өөрөөр хэлбэл, энэ нь ажил юм хиймэл оюун ухаан байна.

шал өөр салбарт компьютерийн хараа зэрэгцээ, геодези онд фотограметр хувирсан байна - хоёр хэмжээст зураг дээр обьектуудын хоорондын зай нь хэмжилт.

Роботууд "харж" болно

Тэгээд эцэст нь - энэ машин алсын хараа юм. машин алсын хараа дор робот үзэгдлийг хэлнэ. Энэ нь зарим нэг үйлдвэрлэлийн асуудлыг шийдвэр юм. нэг том шинжлэх ухаан юм - Бид компьютерийн хараа хэлж болно. Энэ нь бусад шинжлэх ухааны хүрээнд зарим хослуулсан. Харин компьютерийн хараа нь тухайн ямар нэг програм авдаг байхад, энэ нь машин үзэгдэл болж хувирна.

Компьютерийн хараа бүс практик хэрэглээний масс байна. Энэ нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт холбоотой. аж ахуйн нэгж үед машинаар гарын авлагын хөдөлмөрийн сольж илүү үр дүнтэй болж байна. машин, ядарсан авч чадахгүй вэ унтаж биш, тэр ээлжит бус ажлын хуваарь байсан, тэр нь жилийн 365 хоног ажиллах хүсэлтэй байна. Тиймээс машин ажлыг ашиглах, бид баталгаатай үр дүн нь тодорхой цаг үед авч болох бөгөөд энэ нь маш сонирхолтой юм. Бүх ажлыг компьютерийн хараа системүүдийн хувьд тодорхой ашиглах байна. Тэгээд зөвхөн тооцоо шатанд зураг дээр тэр даруй үр дүнг харахын тулд илүү юу ч байхгүй юм.

хиймэл оюун ухаан дэлхийн босгон дээр

Дээрээс нь газар - энэ нь хэцүү шүү дээ! хараа хариуцдаг тархины нэг чухал хэсэг бөгөөд энэ нь та заадаг бол таны компьютер гэж байна, бүрэн ашиглах компьютерийн хараа, энэ нь бүрэн хиймэл оюун ухааны зорилтуудын нэг нь "харж" гэж үздэг. Бид хүний түвшинд асуудлыг шийдэж чадах юм бол яг тэр үед хамгийн их магадлалтай, бид AI асуудлыг шийдэж болно. Энэ бол маш сайн байна! Эсвэл маш сайн биш, та харах юм бол, "Терминатор 2".

Яагаад хараа юм - энэ нь хэцүү юм бэ? Мөн объектын зургийг өөр өөр байдаг учраас маш их гадаад хүчин зүйлүүдээс шалтгаална. ажиглалтын цэгүүдийн обьект дээр хамааран өөр өөр харагддаг.

Жишээ нь, нэг ижил зураг нь өөр өөр өнцгөөс авсан. Нэг нүд, хоёр нүд, хагас байж болох зурагт нь хамгийн сонирхолтой юм. Тэгээд хүрээнд хамаарч (будсан нүд нь цамц нь хүний энэ зураг бол), нүдний хоёр буюу түүнээс дээш байж болно.

Компьютерийн ч ойлгож чадахгүй, гэхдээ энэ нь "хардаг"

хэцүү болгодог бас нэг хүчин зүйл - энэ нь гэрэлтүүлэг юм. өөр өөр гэрэлтүүлэг нэг дүр зураг өөр өөр харагдах болно. объект хэмжээ өөр өөр байдаг. Үүнээс гадна, ямар нэг ангийн объект. та 2 метр нь түүний өндөр нь хүний тухай хэлж чадах вэ? Юу ч. Хүний өсөлт, 2.3 м, 80 см-ийн байж болох юм. Обьектууд нь бусад төрлийн нэгэн адил, гэхдээ тэр ангийн объект юм.

Ялангуяа амьдарч буй обьектууд омог нь төрөл бүрийн ордог. Үс хүмүүс, тамирчид, амьтан. , Ажиллаж байгаа морьдын зургийг хар л даа тэдний дэл нь болж, сүүл нь ердөө л боломжгүй юм юу тодорхойлдог. нь дүр төрхөөр нь давхардсан объект? Хэрэв та компьютерийн зургийг, тэр ч байтугай хамгийн хүчирхэг машин дүрж бол зөв шийдвэр өгөх хүндрэл олж болно.

Дараа нь харах - энэ нь хувиргах юм. Зарим объект, амьтан байгаль орчин гэх мэт маскарад хийх,, маш чадварлагаар. Мөн дээрх толбо болон будах. Гэсэн хэдий ч, бид үргэлж биш боловч холоос тэдгээрийг харж байна.

Өөр нэг асуудал нь - хөдөлгөөн. төсөөлшгүй хөдөлгөөнөөр объект деформацид ордог.

объектуудын тухай олон маш хувьсагч байдаг. Энд жишээ нь, "сандал" -ийн объектын доор хоёр зураг байна.

Мөн энэ дээр та нар сууж болно. Гэвч машин, хэлбэр, өнгө, материал өөр өөр зүйл, бүх зүйл нь обьект "дарга" гэж байхаар заах - маш хэцүү байдаг. Энэ нь асуудал болоод байна. компьютерийн хараа аргыг нэгтгэх - ойлгодог дүн шинжилгээ хийх, бодох нь машиныг заах явдал юм.

төрөл бүрийн платформ компьютерийн хараа Интеграцийн

компьютерийн хараа масс, 2001 онд илүү нэвтэрч тэр анх удаа нүүр илрүүлэгч бий болгосон үед эхэлсэн юм. Viola, Жонс: Бид хоёр судлаачид хийсэн байна. Энэ нь анх удаа хурдан, найдвартай, хангалттай алгоритм, машин сургалтын арга хүчийг харуулсан юм.

Хүний нүүрний хүлээн зөвшөөрөх - Одоо компьютерийн хараа хангалттай шинэ практик програм байдаг.

Харин кино шиг хүнийг хүлээн зөвшөөрөх - санамсаргүй өнцөг, янз бүрийн гэрэлтүүлэг нөхцөлд - энэ нь боломжгүй юм. Гэхдээ асуудлыг, эсвэл янз бүрийн гэрэлтүүлэг, эсвэл өөр өөр загвар, паспорт зургийг адил өөр өөр хүмүүсийн нэг нь шийдвэрлэх, энэ итгэл нь өндөр зэрэгтэй болох юм.

нь паспортын зураг шаардлага нүүр царай таних алгоритм онцлог нь ихээхэн холбоотой.

Жишээ нь, та биометрийн гадаад паспорт байгаа бол, зарим нэг нь орчин үеийн нисэх онгоцны буудал, та автомат паспорт хяналтын системийг ашиглаж болно.

компьютерийн хараа шийдэгдээгүй асуудал - ямар нэгэн текстийг таних чадвар

Магадгүй хэн нэгэн OCR системийг ашигласан. Эдгээрийн нэг нь - нь Нарийн Reader, RuNet системд маш их алдартай байдаг. олон хэлбэр чи мэдээлэл бөглөх тэд төгс, сканердсан байна мэдээллийг маш сайн системээр хүлээн зөвшөөрсөн байдаг. Харин зураг дээр ямар нэгэн текст байдал их муу байна. Энэ асуудал одоо ч шийдэгдээгүй хэвээр байна.

компьютерийн хараа оролцуулсан тоглоом, кино барих

Тусдаа том газар - гурван хэмжээст загвар, хөдөлгөөн олзлогдсон (компьютер тоглоом нь маш амжилттай хэрэгжиж байгаа) бий болгох явдал юм. Эхний програм, компьютерийн алсын хараа ашигладаг - дохио зангаа ашиглан компьютер нь харилцан систем. Энэ бий болсон үед энэ нь нээлттэй зүйл их байсан юм.

алгоритм нь маш зүгээр л зорилготой юм, гэхдээ энэ нь нэг сая зургийг авахын тулд ард түмний синтетик зураг нь үүсгүүр бий болгох авч тохируулах талаар. алгоритм, үүний төлөө тэр одоо сайн ажилладаг параметрүүдийг сонгох тэдэнтэй хамт Суперкомпьютер.

Энэ нь нэг сая дүрс, долоо хоног үгийг тоолж суперкомпьютер цаг аль болох бодит цаг хугацаанд байр суурийг ойлгож хүнийг нэг процессорын хүчин чадлын 12% хэрэглэдэг ба зөвшөөрдөг алгоритмыг бий болгох юм. Энэ нь Microsoft Kinect систем (2010).

агуулга зураг хайх та системд зургаа оруулах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь үр дүн нь ижил агуулга бүхий л зургийг өгч, нэг өнцгөөс хийсэн болно.

компьютерийн хараа жишээ: гурван хэмжээст, хоёр хэмжээст газрын зураг одоо хийсэн байна. навигацийн автомашины Maps DVR дагуу байнга шинэчлэгдэж байдаг.

geotagged зураг тэрбум нь мэдээллийн сан байдаг. мэдээллийн санд зургийг татаж авч, та энэ нь хийгдсэн бол, тэр ч байтугай зарим нэг талаас нь тодорхойлж болно. Мэдээж хэрэг, газар жуулчид нэг удаа хангалттай гэж алдартай гэж заасан, тухайн газар нутгийн зураг нь хэд хэдэн ирсэн билээ.

роботууд хаа сайгүй байна

ямар нэг байдлаар Хэрэв ямар Одоогийн хаа сайгүй үед Robotics. Одоо жолоочтой (энэ нь үзэхийн тулд компьютерийн програм байдлаар, автомашинч тусалдаг) тушаалуудыг дамжуулах явган зорчигч, замын тэмдэг таних тусгай камер байдаг тээврийн хэрэгсэл байдаг. Мөн бүрэн автомат робот тээврийн хэрэгсэл байдаг, гэхдээ тэдгээр нь нэмэлт мэдээлэл нь их хэмжээний хэрэглэхгүйгээр видео камер систем дээр зөвхөн найдаж болохгүй.

Орчин үеийн камер - энэ нь аналог камер obscura байна

-ийн дижитал дүр талаар ярилцъя. Орчин үеийн дижитал камер камер obscura зарчим дээр зохион байгуулсан байна. Зөвхөн оронд гэрлийн туяа орж, хичээл хэлхээний танхимын арын ханан дээр тооцоолж дамжуулан нүх, бид тусгай оптик систем нь линз гэж нэрлэдэг байна. Уг объект нь их гэрлийн туяа цуглуулж, бүх туяа төсөөллийг олж авах, кино, эсвэл матриц дээр зургийг гаргахын тулд виртуал цэгт дамжин тул үүнийг хөрвүүлэх явдал юм.

Орчин үеийн дижитал зургийн аппарат (матриц) бие даасан элемент бүрдсэн байна - пиксель. пикселийн бүр пикселийн нийт дээр осол юм гэрлийн энергийг хэмжих, нэг гаралтын тоог гаргаж болно. компьютер - Тиймээс, дижитал камер, бид оронд нь нэг пиксел баригдсан дүрс тод багц гэрлийн хэмжилт, нь авч харах талбар. Тиймээс бид харж дүрс шугам, тодорхой хүрээг, янз бүрийн өнгө өнгийн квадратуудын нь сүлжээ урсаж байх үед - пиксел.

Та дэлхийн хамгийн анхны дижитал зургийг харж доор.

Гэхдээ энэ зураг дээр биш гэж үү? Өнгөт. өнгө нь юу вэ?

өнгө Сэтгэл зүйн ойлголт

Өнгө - энэ нь бид юу харж байна. Хүн, муур нэг өнгө, нэг зүйл нь үүнээс өөр байх болно. бид (хүн), амьтны оптик системийн оноос хойш - хараа өөр өөр байдаг. Тиймээс, өнгө - энэ объект, гэрэл ажиглах үед тохиолддог бидний алсын хараа сэтгэл зүйн чанар юм. Болон обьект, гэрэл нь бие махбодийн эд хөрөнгийн биш. Өнгө - гэрэл бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн харилцан, бидний харааны системийн дүр үр дүн юм.

Python номын сан ашиглан програмчлалын компьютерийн хараа

Та компьютерийн хараа судалгаанд ноцтой эрхлэх шийдсэн бол нэн даруй бэрхшээл нь хэд хэдэн бэлтгэх ёстой, энэ шинжлэх ухаан хамгийн хялбар биш бөгөөд хүндрэлүүдийн хэд хэдэн нуудаг. Харин сарын Эрик Solema нь зохиогчийн "Python дээр програмчлал Компьютерийн Зөн" - бүх хамгийн энгийн хэл тусгасан ном. Энд та 3D төрөл бүрийн обьектуудыг хүлээн зөвшөөрөх арга танилцах болно стерео дүрс, виртуал бодит байдал болон компьютерийн хараа бусад олон програмуудтай ажиллахгүй сурдаг. номонд Python хангалттай жишээ юм. Гэхдээ тайлбар маш их судалгаа, хатуу мэдээллийг хэт болохгvй гэж, ярих, ерөнхий тулд танилцуулж байна. оюутан, сонирхогчдын болон сонирхогчдын тохиромжтой ажилла. компьютерийн хараа (PDF хэлбэр) Энэ номын тухай болон бусдыг татаж сүлжээнд байж болно.

Одоогийн байдлаар компьютерийн хараа алгоритм болон дүрс боловсруулах, тоон алгоритм OpenCV нээлттэй эх үүсвэр номын сан байдаг. Энэ нь хамгийн орчин үеийн програмчлалын хэл дээр хэрэгжиж байгаа, нээлттэй эх үүсвэр юм. Бид компьютерийн хараа тухай ярих бол Python энэ нь бас номын сангийн дэмжлэг байна, программчлалын хэл болгон ашиглаж, гадна, энэ нь байнга хувьсан өөрчлөгдөж байдаг ба маш олон нийтийг байна.

Тус компани "Microsoft" нь үйлчилгээ API-чадсан хүмүүсийн зургийг нь үүнийг ажиллах мэдрэлийн сүлжээ сургах болно. компьютерийн хараа хэрэглэх боломж ч бас байдаг, Python програмчлалын хэл ашиглаж байна.