Mitkä ovat erityyppiset tietokonenäköteknologiat?

Tietokonenäkö (CV) on hyvin yksinkertaisesti sanottuna tapa tunnistaa ja tulkita kuvia kameroiden ja tietokoneiden avulla. Tietokonenäkötekniikkaa käytetään useilla aloilla, ja se koostuu useista erikoistuneista laitteisto- ja ohjelmistosovelluksista. Tietyntyyppisiä tietokonenäkötekniikkaa ovat korkearesoluutioiset kamerat, yksilöllisesti suunnitellut tietokonejärjestelmät ja erikoisanturit tai suodattimet sekä kameralle että tietokoneelle.

Ladatut kytkentälaitteet (CCD) -kamerat tarjoavat tyypillisesti kuvaulostulon tietokonenäkötekniikkaa varten. CCD-kamerat voivat olla suuntaamattomia, panorointi-zoom- tai suoranäköisiä. Carnegie Mellonin yliopiston kehittämät kamerat, jotka tunnetaan nimellä CMUcams, ovat eräänlainen tietokonenäkötekniikka, joka yhdistää videokameran mikro-ohjaimeen. Tämä mahdollistaa yksinkertaisen kuvankäsittelyn tuen. Robotiikka käyttää usein stereonäkemystä yhdistämällä kaksi kameraa, jotka on kalibroitu ottamaan tarkasti konvergoituneen kuvan.

Tietokonenäkötekniikkaan käytettävät tietokoneet vaativat erikoisosia, kuten tytärkortteja, jotka tunnetaan myös nimellä tytärkortit, ja prosessorikortteja, jotka on suunniteltu nopeuttamaan suunnitteluprosessia. Mukana on anturit, kuten erittäin suuren mittakaavan integrointi (VLSI) ja infrapuna (IR) anturit, jotka helpottavat erilaisia ​​tehtäviä, kuten pimeänäköä. Lämpöanturit käsittelevät lämmöntunnistuksen.

Kehyskaapparit on toteutettu ottamaan CCD-kamerasta tai muusta kuvankaappauslaitteesta tietokoneelle lähetettävä analoginen kuva ja muuttamaan se harmaasävy- tai värikuvaksi digitaaliseksi kuvaksi. Mukana on myös kaksiulotteiset (2D) tai kolmiulotteiset (3D) viivaskannerit, jotka auttavat blob-tunnistuksessa, liiketunnistuksessa ja reunan havaitsemisessa. Tietyissä sovelluksissa, kuten ankarissa ympäristöissä, laitteiston suojaamiseen voidaan käyttää erikoiskoteloita.

Robotiikka sekä turvallisuus- ja valvontateollisuus ovat kaksi tietokonenäkötekniikkaa käyttävistä ensisijaisista aloista. Myös lääketeollisuudella ja tähtitieteilijöillä on suuri rooli. CCD-kamerat tai vastaavat tarjoavat peruskuvan, jonka tietokone voi käsitellä ohjelmoijan pyynnöstä. Kuvia voidaan käsitellä yleisesti, mikä tarjoaa yksinkertaisen reunantunnistuksen 2D:ssä, joka mahdollistaa liikkeen arvioinnin, tai 3D:ssä, joka mahdollistaa muodon erottamisen.

Kaikki tietokonenäkötekniikan erilaiset tyylit ja kokoonpanot käyttävät algoritmeja, jotka on kehitetty erityisesti CV-tarkoituksiin. Nämä algoritmit auttavat muun muassa kuvien parantamisessa ja linjojen löytämisessä mallien kanssa. Algoritmien käyttö pitää prosessoitavan tiedon määrän mahdollisimman pienenä poimimalla vain tiettyyn tehtävään tarvittavat tiedot.

Vaikka tietokonenäkö kehittyy jatkuvasti teknologian rinnalla, sillä on jo tärkeä rooli tässä mainituilla ja monilla muilla aloilla. Blob-tunnistus ja kasvojentunnistus ovat tärkeitä tietoturvasovelluksissa. Robotiikka luottaa tietokonenäkötekniikkaan ohjaamaan onnistuneesti miehittämättömiä tai autonomisia ajoneuvoja. Nykyiset tekniikan sovellukset voivat olla vasta alkua asioille, joita voidaan tehdä tällä nousevalla tietokonenäkökentällä.