1 圖像識(shí)別是什么？

2 圖像識(shí)別的應(yīng)用場景有哪些？

什么是圖像識(shí)別

圖像識(shí)別，是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)像的技術(shù)。根據(jù)觀測到的圖像，對(duì)其中的物體分辨其類別，做出有意義的判斷。利用現(xiàn)代信息處理與計(jì)算技術(shù)來模擬和完成人類的認(rèn)識(shí)、理解過程。一般而言，一個(gè)圖像識(shí)別系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成，分別是：圖像分割、圖像特征提取以及分類器的識(shí)別分類。

其中，圖像分割將圖像劃分為多個(gè)有意義的區(qū)域，然后將每個(gè)區(qū)域的圖像進(jìn)行特征提取，最后分類器根據(jù)提取的圖像特征對(duì)圖像進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的分類。實(shí)際上，圖像識(shí)別和圖像分割并不存在嚴(yán)格的界限。從某種意義上，圖像分割的過程就是圖像識(shí)別的過程。圖像分割著重于對(duì)象和背景的關(guān)系，研究的是對(duì)象在特定背景下所表現(xiàn)出來的整體屬性，而圖像識(shí)別則著重于對(duì)象本身的屬性。圖像分割以及識(shí)別技術(shù)在航天、醫(yī)學(xué)、通信、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人及軍事等領(lǐng)域均有著廣泛的應(yīng)用。

圖為圖像識(shí)別系統(tǒng)圖

圖像識(shí)別的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

? 數(shù)字圖像處理和識(shí)別的研究開始于1965年。數(shù)字圖像與模擬圖像相比具有存儲(chǔ)，傳輸方便可壓縮、傳輸過程中不易失真、處理方便等巨大優(yōu)勢，這些都為圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的動(dòng)力。

? 物體識(shí)別主要指的是對(duì)三維世界的客體及環(huán)境的感知和認(rèn)識(shí)，屬于高級(jí)的計(jì)算機(jī)視覺范疇。它是以數(shù)字圖像處理與識(shí)別為基礎(chǔ)的結(jié)合人工智能、系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的研究方向，其研究成果被廣泛應(yīng)用在各種工業(yè)及探測機(jī)器人上。

圖像識(shí)別作為計(jì)算視覺技術(shù)體系中的重要一環(huán)，一直備受重視。微軟在兩年前就公布了一項(xiàng)里程碑式的成果：它的圖像系統(tǒng)識(shí)別圖片的錯(cuò)誤率比人類還要低。如今，圖像識(shí)別技術(shù)又發(fā)展到一個(gè)新高度。這有賴于更多數(shù)據(jù)的開放、更多基礎(chǔ)工具的開源、產(chǎn)業(yè)鏈的更新迭代，以及高性能的AI計(jì)算芯片、深度攝像頭和優(yōu)秀的深度學(xué)習(xí)算法等的進(jìn)步，這些都為圖像識(shí)別技術(shù)向更深處發(fā)展提供了源源不斷的動(dòng)力。

其實(shí)對(duì)于圖像識(shí)別技術(shù)，大家已經(jīng)不陌生，人臉識(shí)別、虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別等都屬于這個(gè)范疇，但是圖像識(shí)別遠(yuǎn)不只如此，它涵蓋了生物識(shí)別、物體與場景識(shí)別、視頻識(shí)別三大類。發(fā)展至今，盡管與理想還相距甚遠(yuǎn)，但日漸成熟的圖像識(shí)別技術(shù)已開始探索在各類行業(yè)的應(yīng)用。

1、智能家居

在智能家居領(lǐng)域，通過攝像頭獲取到圖像，然后通過圖像識(shí)別技術(shù)識(shí)別出圖像的內(nèi)容，從而做出不同的響應(yīng)。舉個(gè)例子，我們在門口安裝了攝像頭，當(dāng)有物體出現(xiàn)在攝像頭范圍內(nèi)的時(shí)候，攝像頭自動(dòng)拍攝下圖像進(jìn)行識(shí)別，如果發(fā)現(xiàn)是可疑的人或物體，就可以及時(shí)報(bào)警給戶主。如果圖像和主人的面部匹配，則會(huì)主動(dòng)為主人開門。還有家庭用的智能機(jī)器人，通過圖像識(shí)別技術(shù)可以對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)人的跟隨，搭配上人工智能系統(tǒng)，它能分辨出你是它的哪個(gè)主人，并且能你進(jìn)行一些簡單的互動(dòng)，比如檢測到是家里的老人，它可能會(huì)為你測一測血壓，如果是小孩子，它可能給你講個(gè)故事。

2、電商購物

網(wǎng)購時(shí)消費(fèi)者使用的“相似款（拍照識(shí)別/掃描識(shí)別）”搜索功能，就是基于圖像識(shí)別技術(shù)，當(dāng)消費(fèi)者將鼠標(biāo)停留在感興趣的商品上后，就可以選擇查看相似的款式；同時(shí)通過調(diào)整算法，還能夠更好的猜測消費(fèi)者的意圖，搜素結(jié)果即使不能提供完全匹配的商品，也會(huì)為消費(fèi)者推薦最為相關(guān)的商品，盡量滿足消費(fèi)者的購物需求。這對(duì)于商家來說，也是一種從外界導(dǎo)流和提高移動(dòng)端用戶黏度的方式之一。

3、金融

在金融領(lǐng)域，身份識(shí)別和智能支付將提高身份安全性與支付的效率和質(zhì)量。比如，在傳統(tǒng)金融中，用戶在申請(qǐng)銀行貸款或證券開戶時(shí)，均必須到實(shí)體門店上做身份信息核實(shí)，完成面簽。如今，通過人臉識(shí)別技術(shù)，用戶只需要打開手機(jī)攝像頭，自拍一張照片，系統(tǒng)將會(huì)做一個(gè)活體檢測，并進(jìn)行一系列的驗(yàn)證、匹配和判定，最終會(huì)判斷這個(gè)照片是否是用戶本人操作，完成身份核實(shí)。

4、安防

圖像識(shí)別在安防領(lǐng)域應(yīng)用較多，未來在軟硬件鋪設(shè)到后端軟件管理平臺(tái)的建設(shè)轉(zhuǎn)型中，圖像識(shí)別系統(tǒng)將成為打造智慧城市的核心環(huán)節(jié)。比如，人臉識(shí)別是智能安防時(shí)代視頻監(jiān)控中不可或缺的一部分，能直接幫助用戶從視頻畫面中提取出“人”的信息，這大大提升了監(jiān)控系統(tǒng)的價(jià)值，讓監(jiān)控系統(tǒng)不再是“呆板”的去錄像，而且讓它去“認(rèn)人”。

5、醫(yī)療

未來，將圖像識(shí)別技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)療領(lǐng)域，可以更精準(zhǔn)更快速地分辨 X 光片、MRI 和 CT 掃描圖片，上至診斷預(yù)防癌癥，下至加速發(fā)現(xiàn)治病救命的新藥。一個(gè)放射科醫(yī)生一生可能會(huì)看上萬張掃描圖像，但是，一臺(tái)計(jì)算機(jī)可能會(huì)看上千萬張。讓計(jì)算機(jī)來解決圖像的問題，這聽起來并不瘋狂。

6、交通系統(tǒng)

近年來，伴隨著城市的飛速發(fā)展，城市內(nèi)人口急劇增加，汽車擁有量持續(xù)提高，由此引發(fā)了一系列的交通安全和交通擁堵問題。因此，近年來，圖像識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸領(lǐng)域，交通違章監(jiān)測、交通擁堵檢測、信號(hào)燈識(shí)別以提高交通管理者的工作效率，更好的解決城市交通問題。

此外，在機(jī)器人、無人家、自動(dòng)駕駛、軍事、工業(yè)化生產(chǎn)線、食品檢測、教育、古玩、地質(zhì)勘探等行業(yè)中，圖像識(shí)別也有不同程度的應(yīng)用。