ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 04.9

ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ

К.В. Иванов, Н.Д. Астафьев Научный руководитель - Т.Г. Долгова

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: kirill445599@mail.ru

В статье рассматриваются виды, системы компьютерного зрения, а также преимущества их использования в различных областях.

Ключевые слова: Компьютерное зрение, системы компьютерного зрения.

ADVANTAGES OF COMPUTER VISION

KV. Ivanov, N.D. Astafyev Scientific Supervisor - T. G. Dolgova

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: kirill445599@mail.ru

The article discusses the types, systems of computer vision, as well as the advantages of their use in various fields.

Keywords: Computer vision, computer vision systems.

В современном мире технологии вошли в нашу повседневную жизнь, смартфоны, компьютеры и т.д., и они упрощают нашу жизнь во многих сферах. Мы настолько быстро привыкаем к тем изменяем в технологиях, что не замечаем, как они начинают становится не отделимой частью нашей повседневности и как они могут решать рутинные задачи с точностью до сотых процентов. Так, например, компьютерного зрения, оно применяется в многих компонентах цифровой экономики: систем видеонаблюдении, систем управлении процессами, систем организации информации, систем моделирования объектов, систем взаимодействия. Почти во многих если не во всех сферах применяется компьютерное зрения.

Компьютерное зрение (CV) — это способность машины анализировать картинку путем фиксации движущихся и не подвижных объектов [1]. Цель CV заключается в изъятии нужной информации из различных картинках или видеоизображении. Основными задачами CV является: калибровка камер, определения движения объекта по картинке, определения препятствующих объектов по движению, распознавания объектов на сцене, пространственной реконструкции сцены, локализации изображения по предварительной сцене, анализа определяющие отличия изображений. CV состоит из основных физических компонентов это оптика, сенсорная матрица для вывода картинки, система обработки изображении. Оптическая система выводит полученные изображения в форме видимых или невидимых человеческим глазом спектров на сенсорной матрице. Сенсорная матрица камеры трансформирует полученное изображение в цифровой образ, которая посылает в процессор компьютера для анализа данных. В настоящее время имеются три основных типа CV: одномерные (1D), двумерные (2D), объёмные (3D) [2].

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 2

Одномерные (Ш) - это метод извлечению нужной информации из двух камер. Этот принцип основан на работе глаз человека, когда мозг получает информацию об объеме картинки от двух глаз.

Двумерные (2Б) - это метод «рыбий глаз» используются для эмуляции панорамных РТ2-камер для видеонаблюдения и для интеграции в ведении камер трансляции в 2Б- и 3Б-приложения геоинформационных систем.

Объёмные (3Б) - это совокупность камер, используемая для контроля перемещении людей в помещениях и в слепых зонах.

С развитием компьютерного зрения, систему пытаются усовершенствовать для применения в различных сферах экономик, и различают следующие системы компьютерного зрения:

1. Системы управления процессами (промышленные роботы, автономные транспортные средства). Так, например, оснащение гражданских автомобили встроено компьютерным зрение и автопилот, который может существенно снизить ДТП. Так активно внедряет такие технологии автомобильная компания Тесла, она оснащает свои автомобили автопилотом на базе компьютерного зрения, которая анализирует дорожные знаки, разметки и ситуацию на дороге, что существенно может снизить участие человека в управление автомобиля и повысить безопасность, как для участников дорожного движения, так и для водителя в целом

[3].

2. Системы видеонаблюдения. Несомненно, большой прорыв компьютерного зрения произошел в сфере видеонаблюдение. Компьютер не устает и не теряет концентрацию, не отвлекается и не утомляется - роль человека в процессе работы минимальна или вообще отсутствует. Системы видеонаблюдения и безопасности, такие системы оснащены алгоритмами компьютерного зрения позволяющие осуществлять мониторинг обстановки внутри и снаружи помещений, делать отчетность различных объектов, распознавать и сравнивать лица людей, проводить анализ обстановки в общественных транспортах и транспортных узлах. В связи с развитием данной технологии ее активно применение осуществляется на коммерческих площадках, городской инфраструктуре. Это придало мощный импульс в развитии интеллектуального видеонаблюдения в основу которого легло глубоком обучения, эта система оснащена функции распознавании лиц. Это форма видеонаблюдения стало очень популярной среди иностранных инвесторов и государства, только за 2020 год оценка видеонаблюдения в РФ составляет порядка 14 миллиардов рублей. Так же активно Китай развивается в этом направлении. Правительские Китая оснастила полицию очками с распознавания лиц, только за семь суток было задержано 7 преступников и 26 людей с фальшивыми паспортами. Так и департамент информационной технологии Москвы активно занимается о внедрении его в свои структуры. Данная технология при активном его развитии, может существенно сократит преступность.

3. Системы организации информации (например, для индексации баз данных изображений)

4. Системы моделирования объектов или окружающей среды (анализ медицинских изображений, топографическое моделирование) [4].

5. Системы взаимодействия (например, устройства ввода для системы человеко-машинного взаимодействия)

При использования компьютерного зрения наблюдаются следующие экономические преимущества: 1) Снижении затрат. Большинство предприятии используют ручной труд в ходе проверки товара на качество что требует оплаты труда. Но при использовании СУ можно существенно снизить издержки и повысить качество выполнения задачи, настроив для этого алгоритмы выполнение, универсального шаблона здесь нет, что дает полную свободу в реализации поставленных задач. 2) Операционные преимущества. Это преимущество заключается в том, что СУ позволяет снизить время и увеличит качество в

создании и сортировки в массовом производстве. Кроме того, если начали производство было выявлено несоответствие параметров изделии, то система может остановить всю производственную линию, что способствует снижению трат на пере выпуск товара и его дальнейшего обслуживания. 3) Сбор данных и отслеживание параметров. Сбор данных об операции и внедрение его в систему решение производственных процессов MES (Manufacturing Execution System), дает нам больше понимания усовершенствования процессов производств. Такой процесс можно внедрять в CV, что способствует его более качественной работе. 4) Снижение не продуктивных задач. Производитель часто включает в стоимость готового продукта издержки, связанные с непродуктивными заторами на производстве, а с помощью CV эти издержки можно минимизировать, таким образом снизить цену на конечный продукт. 5) Повышение безопасности. Это самые распространённый фактор использование CV, для отстранения оператора из опасной зоны, что уменьшит траты на зарплаты и обеспечит безопасность сотрудников [5].

Компьютерное зрение достаточно неоднозначная тематика. С одной стороны, в этой области получены впечатляющие результаты и решены многие поставленные задачи. Системы компьютерного зрения справляются с автоматизацией производства, видеонаблюдением, анализом медицинских снимков. С другой стороны, компьютерное зрение всё ещё требуется улучшать для более качественной работы. Многие высоты достигнуты, многие еще впереди. Несовершенство компьютерного зрения обусловлено отчасти техническими причинами, однако идет бурное развитие информационных технологий и находится все больше решений технических проблем [6].

Системы компьютерного зрения становятся все более популярными почти во всех сферах жизнедеятельности человека, так как способны решить множество задач с наилучшим качеством и сократить издержки, как для бизнеса, так и для государства. Со временем развитие компьютерного зрения будет способно увеличить взаимодействие человека и компьютера путем не только вербального взаимодействия, но и непосредственно жестикуляции, и нейро-интерфейсам, так оно будет более востребовано в такой сложной сфере как медицина, где цена ошибки может стоить жизни человека.

Библиографические ссылки

1. Компьютерное зрение [Электронный ресурс]. URL: https://www.tadviser.ru/index.php (дата обращения 08.01.2022).

2. Цель компьютерного зрения [Электронный ресурс]. URL: https://www. tadviser.ru/index.php (дата обращения 08.01.2022).

3. Системы управления процессами [Электронный ресурс]. URL: https://www. tadviser.ru/index.php_(дата обращения 08.01.2022).

4. Системы моделирования объектов или окружающей среды [Электронный ресурс]. URL: https://www.tadviser.ru/index.php (дата обращения 08.01.2022).

5. Экономические преимущества [Электронный ресурс]. URL: https://www.tadviser.ru/index.php (дата обращения 08.01.2022).

6. Не совершенство компьютерного зрения [Электронный ресурс]. URL: https://www. tadviser.ru/index.php (дата обращения 08.01.2022).

© Иванов К.В. Астафьев Н.Д., 2022