Разница между компьютерным и человеческим зрением
Компьютерное зрение имеет много общего со зрением человека, но между ними есть и существенные различия. Человеческое зрение — это сложный процесс, который до сих пор до конца не изучен. Компьютерное зрение — это технологическая реализация человеческого зрения, которая позволяет компьютерам достигать возможностей человеческого зрения. Мы рассмотрим эти два понятия и попытаемся понять различия между ними.
Что такое человеческое зрение?
Человеческое зрение — это сложный процесс, который до сих пор не до конца изучен. Зрение, несомненно, является одним из самых важных из всех фиагенных чувств, и именно от него люди зависят больше, чем от всех остальных. Зрение — это особое чувство зрения, которое вращается вокруг света. Удивительно, как человеческая зрительная система воспринимает и интерпретирует вещи. Мы видим вещи такими, какие они есть — деревья в лесу, книги на полке, виджеты на фабрике, автомобили на дороге и облака в небе. Нет необходимости в очевидных умозаключениях, а для интерпретации каждого объекта или сцены требуются дополнительные усилия.
Все эти вещи зависят от глаз и от того, как они распознают световые картины и координируют свои действия с мозгом, чтобы преобразовать свет в изображения, которые мы видим. Человеческий глаз — это сложная оптическая система, похожая на камеру; свет отражается от объекта, на который вы смотрите, и попадает в глаза через роговицу. Затем свет проходит через зрачок и радужную оболочку, которые вместе контролируют количество света, попадающего в глаза. Когда все эти элементы работают вместе, они фокусируют свет на задней стенке глаза, называемой сетчаткой. Когда свет попадает на сетчатку, крошечные клетки в сетчатке превращают его в электрические сигналы.
Что такое компьютерное зрение?
Компьютерное зрение — это форма искусственного интеллекта (ИИ), которая позволяет компьютерам видеть и понимать содержание цифровых изображений, таких как фотографии и видео. Она позволяет компьютеру ощущать окружающую обстановку и идентифицировать предметы, подобно тому, как человеческое зрение воспринимает предметы. Они используют алгоритмы для сбора заранее определенных характеристик человеческого зрения и генерируют модели и программы для имитации способностей человеческого зрения в компьютерах. Это дает компьютерам возможность получать, анализировать и обрабатывать визуальную информацию точно так же, как это делает человеческое зрение.
Одной из наиболее распространенных реализаций компьютерного зрения является распознавание лиц, которое используется для обеспечения безопасности доступа к мобильным устройствам. Идея компьютерного зрения заключается в извлечении полезной информации из изображений и принятии соответствующих мер на основе этой информации. По сути, эта система копирует человеческое зрение, поэтому компьютеры могут выполнять большую часть работы людей. Для простых механических задач это не представляет особой сложности, но для сложных задач машина должна быть обучена визуализации и пониманию визуальных данных.
Разница между компьютерным зрением и человеческим зрением
Перцепция
Человек видит объекты, сцены, узоры и людей такими, какие они есть: деревья в пейзаже, людей в машине, облака в небе или книги на полке. Люди воспринимают вещи такими, какие они есть, и запоминают то, что узнали, храня это глубоко в мозгу, пока не столкнутся с этими вещами снова. Для каждого объекта или человека не требуется никаких очевидных умозаключений или дополнительных усилий. Компьютерное зрение, с другой стороны, позволяет компьютеру чувствовать свое окружение и идентифицировать вещи, подобно тому, как человеческое зрение воспринимает вещи.
Работа
Человеческое зрение — это все о глазах и о том, как они распознают световые картины и координируют свои действия с мозгом, чтобы преобразовать свет в изображения, которые мы видим. Человеческий глаз подобен камере, которой нужен свет; когда свет попадает в глаза, он образует определенный угол, и изображение формируется на сетчатке в задней части глаза, а затем изображение инвертируется. Для функционирования человеческого зрения требуется координация работы глаз и мозга. Компьютерное зрение использует методы и алгоритмы машинного обучения для идентификации, различения и классификации объектов по размеру или цвету, а также для обнаружения и интерпретации закономерностей в визуальных данных, таких как фотографии и видео. Компьютерное зрение имитирует человеческое зрение, идентифицируя объекты в своем поле зрения.
Распознавание объектов
Одной из ключевых способностей системы человеческого зрения является инвариантное распознавание объектов, то есть человек может мгновенно и точно идентифицировать объекты в различных вариациях. Люди распознают объекты без усилий и без проблем описывают объекты в сцене, даже если они никогда не видели этих объектов раньше. Распознавание трехмерных объектов по одному двухмерному изображению — одна из самых сложных проблем в компьютерном зрении. Компьютеру необходимо извлечь набор характеристик из изображения, чтобы создать описание изображения, отличное от массива значений пикселей.
Вывод
Для простых механических задач не особенно сложно заставить машины выполнять большую часть работы. Но для более сложных задач машинам необходимо придать чувство человеческого зрения. Эта способность позволить компьютерам ощущать окружающую обстановку и идентифицировать предметы, подобно тому, как это делает человеческое зрение, — вот что такое компьютерное зрение. Компьютерное зрение — это подражание тому, как работает и функционирует человеческий мозг. Искусственные нейронные сети (ИНС) — это компьютерные системы, разработанные для воспроизведения функций человеческого мозга. Цель состоит в том, чтобы наделить компьютеры способностью получать, анализировать и обрабатывать визуальную информацию так же, как это делает человеческое зрение.
Часто задаваемые вопросы
Компьютерное зрение идеально подходит для простых механических задач или периодических задач, таких как обнаружение дефектов на объектах, распознавание образов, выявление мошенничества и так далее. Оно может превзойти человека во многих задачах, но есть определенные области, где компьютерное зрение не может сравниться с человеком.
Идея компьютерного зрения заключается в том, чтобы противопоставить компьютерам или машинам способность получать, анализировать и обрабатывать визуальную информацию так же, как это делает человеческое зрение, и извлекать из визуальных данных значимую информацию.
И компьютерное зрение, и компьютерная графика работают с визуальной информацией в различных формах. Однако компьютерная графика использует 3D-модели для получения данных изображения, в то время как компьютерное зрение использует данные изображения для получения 3D-моделей.
