Jakie są różne typy technologii widzenia komputerowego?
Wizja komputerowa (CV) to po prostu metoda rozpoznawania i interpretowania obrazów za pomocą kamer i komputerów. Technologia widzenia komputerowego jest wykorzystywana w wielu dziedzinach i składa się z szeregu specjalistycznych aplikacji sprzętowych i programowych. Niektóre rodzaje technologii widzenia komputerowego obejmują kamery o wysokiej rozdzielczości, indywidualnie zaprojektowane systemy komputerowe oraz specjalne czujniki lub filtry zarówno dla kamery, jak i komputera.
Kamery z ładowanym sprzężonym urządzeniem (CCD) zazwyczaj zapewniają obraz wyjściowy do technologii wizyjnej. Kamery CCD mogą być dookólne, obracać, przechylać lub widzieć prosto. Kamery opracowane przez Carnegie Mellon University, znane jako CMUcams, są rodzajem komputerowej technologii wizyjnej, która łączy kamerę wideo z mikrokontrolerem. Umożliwia to wbudowane wsparcie prostego przetwarzania obrazu. Robotyka często wykorzystuje widzenie stereo, łącząc dwie skalibrowane kamery, aby uchwycić dokładnie skonwertowany obraz.
Komputery używane do celów technologii wizyjnej wymagają specjalnych części, takich jak karty potomne, zwane również kartami potomnymi, oraz płyty procesorowe zaprojektowane w celu przyspieszenia procesu projektowania. Dołączone są czujniki, takie jak bardzo duża integracja (VLSI) i czujniki podczerwieni (IR), aby ułatwić różne zadania, takie jak widzenie w nocy. Czujniki termiczne obsługują rozpoznawanie ciepła.
W celu pobrania obrazu analogowego wysyłanego do komputera z kamery CCD lub innego urządzenia do przechwytywania obrazu i konwersji obrazu na obraz cyfrowy w skali szarości lub w kolorze, zaimplementowano moduły przechwytywania ramek. Dołączone są również dwuwymiarowe (2D) lub trójwymiarowe (3D) skanery liniowe, które pomagają w wykrywaniu kropel, wykrywaniu ruchu i wykrywaniu krawędzi. W niektórych zastosowaniach, takich jak trudne warunki, do ochrony sprzętu można zastosować specjalne obudowy.
Robotyka oraz branża bezpieczeństwa i nadzoru to dwa główne obszary, w których wykorzystuje się technologię wizji komputerowej. Dużą rolę odgrywają także przemysł medyczny i astronomowie. Kamery CCD lub podobne zapewniają obraz podstawowy komputera do przetworzenia zgodnie z żądaniem programisty. Obrazy można przetwarzać ogólnie, zapewniając proste wykrywanie krawędzi w 2D, co pozwala na oszacowanie ruchu, lub w 3D, co następnie pozwala na ekstrakcję kształtu.
Wszystkie różne style i konfiguracje technologii widzenia komputerowego wykorzystują algorytmy opracowane specjalnie do celów CV. Algorytmy te pomagają w takich zadaniach, jak poprawianie obrazów i znajdowanie linii w celu dopasowania ich do modeli. Zastosowanie algorytmów ogranicza ilość danych do przetworzenia do minimum poprzez wydobywanie tylko informacji niezbędnych do dedykowanego zadania.
Choć wizja komputerowa stale ewoluuje wraz z technologią, odgrywa ona już ważną rolę w wymienionych tu dziedzinach i wielu innych. Wykrywanie plam i rozpoznawanie twarzy są ważne w aplikacjach bezpieczeństwa. Robotyka polega na komputerowej technologii wizyjnej do manewrowania bezzałogowymi lub autonomicznymi pojazdami. Obecne zastosowania tej technologii mogą być zaledwie początkiem rzeczy, które można zrobić w tym nowym polu widzenia komputerowego.