بینایی کامپیوتری یا بینایی ماشین شاخه‌ای از علوم کامپیوتر است که به کامپیوترها توانایی درک و تفسیر اطلاعات بصری از دنیای واقعی را می‌دهد. این فناوری به کامپیوترها اجازه می‌دهد تا تصاویر و ویدئوها را تحلیل کرده و اطلاعات مفیدی از آن‌ها استخراج کنند.
چرا بینایی کامپیوتری مهم است؟
بینایی کامپیوتری به دلیل کاربردهای گسترده آن در صنایع مختلف، اهمیت ویژه‌ای یافته است. برخی از دلایل اهمیت آن عبارتند از:
- اتوماسیون فرایندها: بینایی کامپیوتری می‌تواند برای خودکارسازی بسیاری از فرآیندهای صنعتی و خدماتی استفاده شود.
- افزایش دقت و سرعت: سیستم‌های مبتنی بر بینایی کامپیوتری معمولاً دقت و سرعت بالاتری نسبت به روش‌های سنتی دارند.
- ایجاد تجربیات جدید: بینایی کامپیوتری امکان ایجاد محصولات و خدمات جدیدی را فراهم می‌کند که پیش از این قابل تصور نبود.
کاربردهای بینایی کامپیوتری
- تشخیص چهره: استفاده در سیستم‌های امنیتی، گوشی‌های هوشمند و شبکه‌های اجتماعی.
- تشخیص اشیاء: شناسایی اشیاء در تصاویر و ویدئوها، کاربرد در خودروهای خودران، رباتیک و نظارت تصویری.
- ردیابی حرکت: ردیابی حرکت افراد یا اشیاء در ویدئو، کاربرد در ورزش، پزشکی و نظارت تصویری.
- تشخیص پزشکی: تشخیص بیماری‌ها از تصاویر پزشکی مانند عکس‌های رادیولوژی و MRI.
- واقعیت افزوده و واقعیت مجازی: ایجاد تجربیات واقعیت افزوده و مجازی.
- خودروهای خودران: تشخیص عابرین پیاده، علائم راهنمایی و رانندگی، و موانع.
- بازرسی کیفیت محصولات: تشخیص نقص در محصولات تولیدی.
تکنیک‌های اصلی بینایی کامپیوتری
- پردازش تصویر: شامل تکنیک‌هایی مانند فیلتر کردن، بهبود کنتراست، تشخیص لبه و بخش‌بندی تصویر است.
- یادگیری عمیق: استفاده از شبکه‌های عصبی عمیق برای یادگیری ویژگی‌های پیچیده تصاویر و ویدئوها.
- شبکه‌های عصبی کانولوشنی (CNN): نوع خاصی از شبکه‌های عصبی که برای پردازش داده‌های تصویری بهینه شده‌اند.
چالش‌های بینایی کامپیوتری
- نورپردازی: تغییرات نورپردازی می‌تواند بر عملکرد سیستم‌های بینایی کامپیوتری تأثیر بگذارد.
- تغییرات در ظاهر اشیاء: تغییر شکل، اندازه یا رنگ اشیاء می‌تواند تشخیص آن‌ها را دشوار کند.
- محیط‌های پیچیده: محیط‌های شلوغ و پویا، تشخیص اشیاء را پیچیده می‌کند.
- حجم بالای داده: پردازش تصاویر و ویدئوها نیازمند منابع محاسباتی بالایی است.
آینده بینایی کامپیوتری
آینده بینایی کامپیوتری بسیار امیدوارکننده است. با پیشرفت تکنولوژی و افزایش قدرت محاسباتی، می‌توان انتظار داشت که سیستم‌های بینایی کامپیوتری دقیق‌تر، سریع‌تر و هوشمندتر شوند. برخی از روندهای آینده در این حوزه عبارتند از:
- بینایی کامپیوتری در واقعیت افزوده و مجازی: ایجاد تجربیات واقعیت افزوده و مجازی غنی‌تر و تعاملی‌تر.
- بینایی کامپیوتری در پزشکی: تشخیص زودهنگام بیماری‌ها و ارائه درمان‌های شخصی‌سازی شده.
- خودروهای خودران: توسعه خودروهای خودران کاملاً خودمختار.
