Вы когда-нибудь задумывались, как компьютеры могут «видеть» и интерпретировать изображения так же, как и люди? Именно здесь на помощь приходит компьютерное зрение. Компьютерное зрение — это область искусственного интеллекта, которая позволяет машинам анализировать и интерпретировать визуальные данные из окружающего нас мира. Эта технология имеет множество реальных применений в различных отраслях. В этой статье мы рассмотрим 27 примеров использования компьютерного зрения в шести категориях:
- Транспорт
- Здравоохранение
- Производство
- Строительство
- Сельское хозяйство и
- Розничная торговля
Итак, давайте погрузимся в мир компьютерного зрения и посмотрим, как оно революционизирует нашу жизнь и работу.
Транспорт
За последние несколько лет технологии преобразили транспортную отрасль. Компьютерное зрение стало революционной технологией в этой области, изменив способы передвижения и поездки на работу. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных применений компьютерного зрения в транспорте.
1. Автомобили с автопилотом
Беспилотные автомобили — это один из самых захватывающих и перспективных способов применения компьютерного зрения в транспортной сфере. Технология перестала быть просто мечтой. Тысячи инженеров и разработчиков по всему миру уже тестируют и улучшают безопасность и надежность беспилотных автомобилей. Согласно отчету Allied Market Research, рынок беспилотных автомобилей будет расти со среднегодовым темпом роста в 40,1% с 2021 по 2030 год, достигнув к 2030 году объема в 2161,79 миллиарда долларов . Компьютерное зрение играет ключевую роль в создании беспилотных автомобилей, поскольку помогает им ориентироваться на местности, распознавать светофоры и знаки, а также обнаруживать препятствия в режиме реального времени.
2. Обнаружение пешеходов
Системы защиты пешеходов и «умные города» нуждаются в возможности обнаруживать и отслеживать пешеходов. Алгоритмы обнаружения пешеходов, использующие компьютерное зрение, могут находить и отслеживать людей в режиме реального времени, предупреждая водителей об их присутствии и, возможно, предотвращая аварии. Согласно отчету Национального управления безопасности дорожного движения (NHTSA), в 2018 году в США в дорожно-транспортных происшествиях погибли 6283 пешехода. Обнаружение пешеходов с помощью технологии компьютерного зрения может значительно снизить это число.
3. Обнаружение занятости парковочных мест
В системах навигации и информирования о парковке (PGI) компьютерное зрение часто используется для определения заполненности парковки. Эти системы в режиме реального времени сообщают водителям о свободных парковочных местах, что значительно упрощает парковку. Согласно отчету MarketsandMarkets, ожидается, что рынок управления парковками вырастет с 3,8 млрд долларов США в 2020 году до 5,4 млрд долларов США к 2025 году , при среднегодовом темпе роста 7,4% в течение прогнозируемого периода. Этому росту, вероятно, будет в значительной степени способствовать обнаружение занятости парковочных мест на основе компьютерного зрения.
4. Анализ транспортных потоков
Благодаря технологиям компьютерного зрения, дроны и камеры теперь можно использовать для отслеживания и оценки объёма транспортного потока. Это важно для планирования транспортной инфраструктуры, поскольку позволяет должностным лицам анализировать транспортные потоки, выявлять заторы и пробки, а также принимать решения на основе данных для улучшения организации дорожного движения. Согласно отчёту ResearchAndMarkets, ожидается, что мировой рынок управления дорожным движением вырастет с 38,2 млрд долларов США в 2022 году до 68,8 млрд долларов США к 2027 году при среднегодовом темпе роста (CAGR) в 12,5%.
5. Мониторинг состояния дорог
Используя изменения в бетоне и асфальте, компьютерное зрение может помочь оценить состояние дорожной инфраструктуры. С помощью алгоритмов, основанных на компьютерном зрении, можно обнаруживать трещины, выбоины и другие проблемы на дорожном покрытии. Это может помочь властям определить, какие работы по техническому обслуживанию и ремонту следует проводить в первую очередь, делая дороги более безопасными для водителей.
Системы мониторинга состояния дорог на основе компьютерного зрения способны не только обнаруживать трещины и выбоины. Они также помогают выявлять такие проблемы, как неровности дорожного покрытия и выцветание дорожной разметки. Анализируя визуальные данные, собранные с камер на транспортных средствах, дронах или даже придорожных столбах, эти системы могут предоставлять информацию о состоянии дорог в режиме реального времени, позволяя властям принимать необходимые меры.
Кроме того, с помощью машинного обучения системы компьютерного зрения могут использовать имеющиеся данные для прогнозирования состояния дорог в будущем. Это позволяет проводить техническое обслуживание и ремонт до того, как произойдут серьезные повреждения.
Здравоохранение
Компьютерное зрение меняет здравоохранение, поскольку помогает врачам ставить более точные диагнозы, улучшает результаты лечения пациентов и ускоряет процесс. Вот некоторые из лучших способов применения компьютерного зрения в здравоохранении.
6. Скрининг на диабетическую ретинопатию
Повреждение сетчатки, вызванное диабетом, является одной из ведущих причин слепоты во всем мире. В большинстве случаев слепоту можно предотвратить, если заболевание выявлено на ранней стадии и начато лечение. Алгоритмы компьютерного зрения могут анализировать изображения сетчатки для выявления диабетической ретинопатии. Исследование, проведенное Национальной медицинской библиотекой, показало, что алгоритм глубокого обучения имеет точность 90,3% в обнаружении диабетической ретинопатии , что выше, чем у офтальмологов.
7. Выявление рака кожи
Наиболее распространенным видом рака является рак кожи, который ежедневно выявляется примерно у 9500 человек во всем мире. Ранняя диагностика очень важна для эффективного лечения. Рак кожи можно обнаружить с помощью алгоритмов компьютерного зрения, анализирующих изображения кожных поражений. Исследование, опубликованное в журнале Annals of Oncology, показало, что алгоритм глубокого обучения имеет точность 95% в обнаружении рака кожи.
8. Хирургическая помощь
Хирурги также могут использовать компьютерное зрение, чтобы облегчить свою работу. Алгоритмы компьютерного зрения могут анализировать изображения с камер хирургических инструментов, помогая хирургам находить структуры в теле и направлять их при выполнении сложных операций. Эта технология показала большие перспективы в улучшении качества хирургических вмешательств и снижении вероятности осложнений.
Например, при лапароскопической хирургии, когда через небольшой разрез вводится миниатюрная камера для обзора операционного поля, компьютерное зрение может быть использовано для улучшения качества изображений и значительного повышения точности процедуры.
Анализируя видеопоток с хирургических камер в режиме реального времени, компьютерное зрение также может помочь выявить потенциальные проблемы во время операции, такие как кровотечение. Это позволяет хирургам принимать более взвешенные решения в режиме реального времени, что снижает риск осложнений и улучшает состояние пациента.
9. Рентгеновский анализ
Рентгеновские снимки часто используются для диагностики широкого спектра заболеваний, но даже опытным врачам бывает сложно понять, что именно передают эти изображения . Технология компьютерного зрения может помочь в интерпретации рентгеновских снимков, что может повысить точность диагностики и сократить время, необходимое для их изучения.
Например, исследование, недавно опубликованное в журнале Европейского общества радиологии, показало, что модель искусственного интеллекта, обученная на рентгеновских снимках, может обнаруживать переломы запястья лучше, чем врачи-радиологи. Модель достигла точности в 96% по сравнению с точностью радиологов в 79%.
Производство
Усовершенствования в области компьютерного зрения оказали огромное влияние на сферу производства. Использование компьютерного зрения в производстве повысило точность и эффективность заводов, сократило затраты и сделало их более безопасными. Давайте рассмотрим некоторые из лучших способов применения компьютерного зрения в производстве.
10. Контроль качества
Благодаря компьютерному зрению методы контроля качества в обрабатывающей промышленности значительно изменились. Это позволило выявлять проблемы в продукции с очень высокой точностью. Например, в автомобильной промышленности компьютерное зрение используется для обнаружения таких дефектов, как царапины, вмятины и неправильно установленные детали. Использование компьютерного зрения для проверки качества не только сократило производственные затраты, но и повысило удовлетворенность клиентов.
11. Роботизированное управление
Компьютерное зрение играет важную роль в управлении роботами. Роботы все чаще используются в производстве для таких задач, как сварка, сборка и покраска. Благодаря компьютерному зрению роботы могут выполнять эти задачи точно и быстро. Использование компьютерного зрения позволяет производителям значительно сократить время изготовления продукции, повысить производительность и снизить затраты.
Компьютерное зрение также может улучшить качество изделий, производимых роботами. Анализируя изображения продукта и его деталей, алгоритмы компьютерного зрения могут убедиться в правильности сборки каждой детали и отсутствии поломок или недостающих частей. Это может значительно сократить количество бракованной продукции и улучшить весь производственный процесс.
12. Прогнозируемое техническое обслуживание
В производстве компьютерное зрение также используется для прогнозирующего технического обслуживания. При прогнозирующем техническом обслуживании данные и аналитика используются для определения вероятности поломки оборудования. Компьютерное зрение используется для наблюдения за машинами и выявления проблем в их работе. Выявляя эти отклонения на ранней стадии, производители могут устранять неисправности до того, как оборудование выйдет из строя, сокращая затраты и время простоя.
13. Управление запасами
В производстве компьютерное зрение также используется для отслеживания и управления запасами. Оно позволяет производителям точно отслеживать уровни запасов, выявлять дефицит и находить оптимальные уровни запасов. Использование компьютерного зрения позволяет считывать штрихкоды и анализировать продукцию быстрее и точнее, чем вручную. Компьютерное зрение также может помочь организациям управлять запасами, тем самым повышая эффективность работы и одновременно сокращая затраты.
Компьютерное зрение также может помочь производителям улучшить планировку и использование пространства на своих складах. Используя алгоритмы компьютерного зрения, производители могут отслеживать перемещения людей по складу и определять наиболее популярные места. Эта информация может быть использована для улучшения хранения продукции на складе, что облегчит ее поиск при необходимости и, следовательно, повысит общую эффективность.
14. Рентгеновский контроль
Компьютерное зрение также используется в производственном процессе для рентгеновского контроля. Оно применяется для проверки таких товаров, как продукты питания, медицинские приборы и электронные компоненты. Компьютерное зрение делает рентгеновский контроль быстрее и точнее, чем старые методы. Это означает, что проверки не нужно проводить вручную так часто, что приводит к повышению эффективности, снижению затрат и улучшению качества продукции.
Рентгеновский контроль с использованием компьютерного зрения также позволяет обнаруживать дефекты, невидимые невооруженным глазом. К ним относятся трещины, отверстия и посторонние частицы внутри изделия, которые могут повлиять на его безопасность и надежность. С помощью компьютерного зрения производители могут выявлять эти дефекты на ранних стадиях производства, снижая вероятность поломки или необходимости возврата товара.
Строительство
Компьютерное зрение и искусственный интеллект также используются в строительной отрасли для повышения эффективности, сокращения ошибок и обеспечения безопасности работников. Вот несколько примеров применения:
15. Обнаружение дефектов
Компьютерное зрение способно обнаруживать дефекты и другие проблемы в строительных материалах, таких как бетон, сталь и дерево. Изучая фотографии или видео строительных материалов, алгоритмы компьютерного зрения могут выявлять трещины, коррозию и другие проблемы, которые могут сделать здания небезопасными. Фактически, исследование Сеульского университета показало, что системы контроля на основе компьютерного зрения могут обнаруживать до 97% дефектов на бетонных поверхностях.
16. Мониторинг объекта и безопасность
Компьютерное зрение можно использовать для наблюдения за строительными площадками и обеспечения соблюдения правил техники безопасности. Например, алгоритмы компьютерного зрения могут выявлять рабочих, не использующих защитное снаряжение, обнаруживать опасные места и выявлять оборудование, используемое с нарушением техники. Благодаря наблюдению за площадками в режиме реального времени, руководители проектов могут быстро выявлять риски для безопасности и принимать меры по их устранению.
17. Оптимизация ресурсов
Компьютерное зрение также может помочь строительным проектам максимально эффективно использовать свои ресурсы. Например, компьютерное зрение можно использовать для отслеживания перемещения рабочих и оборудования на строительных площадках. Это может помочь выявить места, где ресурсы используются неэффективно. Анализируя использование ресурсов, строительные компании могут найти способы повышения производительности и экономии средств.
18. Предварительное изготовление
В строительной отрасли все большую популярность приобретает сборное строительство, и одной из главных причин этого является компьютерное зрение. Используя компьютерное зрение для анализа проектных данных и создания 3D-моделей строительных элементов, компании, занимающиеся сборным строительством, могут изготавливать детали с большей точностью и скоростью.
Это позволяет сократить количество ошибок, улучшить качество продукции и ускорить процесс её изготовления. Кроме того, алгоритмы компьютерного зрения можно использовать для проверки качества готовых деталей перед отправкой на строительную площадку. Компьютерное зрение также может помочь выявить проблемы и улучшить качество строительного проекта в целом. Более того, использование компьютерного зрения для предварительного изготовления может сэкономить много времени и денег, одновременно повышая качество и скорость строительного процесса.
19. Отслеживание прогресса
Компьютерное зрение также может использоваться для отслеживания хода строительных проектов. Анализируя фотографии и видео строительных площадок, алгоритмы компьютерного зрения могут находить завершенные задачи, отслеживать перемещение материалов и оборудования, а также предоставлять обновления о сроках выполнения проекта в режиме реального времени. Это может помочь руководителям проектов выявлять возможные задержки и устранять их до того, как они повлияют на график проекта.
Сельское хозяйство
В сельском хозяйстве найдено множество способов применения компьютерного зрения. Вот некоторые примеры использования компьютерного зрения в сельском хозяйстве, от мониторинга урожая до анализа состояния растений:
20. Мониторинг урожая
Компьютерное зрение можно использовать для наблюдения за посевами и выявления изменений в их росте. Это позволяет фермерам принимать более взвешенные решения по уходу за своими культурами. Например, они могут обнаружить участки посевов, которые растут хуже других, возможно, из-за проблем с почвой или поливом, и исправить это. Это может привести к более эффективному использованию ресурсов и увеличению урожая с гектара.
21. Анализ состояния здоровья растений
Состояние здоровья растений также можно проверить с помощью компьютерного зрения. Алгоритмы компьютерного зрения могут обнаруживать признаки стресса или болезни у растений, анализируя их изображения. Это позволяет фермерам устранить проблему до того, как она распространится на другие растения или культуры. Например, фермер может использовать компьютерное зрение, чтобы оценить цвет и текстуру листьев растений и определить, получают ли они достаточно воды и питательных веществ.
22. Точное земледелие
Точное земледелие использует технологии для внесения удобрений, воды или других ресурсов только в определенные участки поля, вместо равномерного распределения. На основе таких факторов, как качество почвы и особенности роста растений, компьютерное зрение может помочь определить, какие участки поля нуждаются в этих ресурсах, что позволяет более эффективно использовать ресурсы и, следовательно, повышать урожайность.
Компьютерное зрение также может обнаруживать болезни растений, вредителей и сорняки и отслеживать их. Анализируя изображения растений, алгоритмы компьютерного зрения могут выявлять признаки болезней или заражения вредителями до того, как их увидят люди. Это позволяет фермерам быстро принимать меры для предотвращения распространения болезней и вредителей, что в конечном итоге приводит к более здоровому урожаю и повышению урожайности. Компьютерное зрение также может использоваться для определения оптимального времени сбора урожая. Оно может анализировать изображения растений и определять лучшее время для сбора урожая, основываясь на таких факторах, как степень зрелости и цвет растений.
23. Роботизированное земледелие
Роботизированное земледелие может кардинально изменить агропромышленность. Благодаря технологиям компьютерного зрения фермеры смогут выполнять такие работы, как посадка, полив и сбор урожая, без необходимости делать это вручную. Это может значительно повысить эффективность и сократить затраты на рабочую силу.
Например, использование компьютерного зрения в точном земледелии может помочь фермерам использовать меньше пестицидов и удобрений, получая при этом максимальный урожай со своих земель. Компьютерное зрение может использоваться для обнаружения растений, нуждающихся в воде или питательных веществах, и предоставления им именно того, что им необходимо.
Кроме того, роботизированное земледелие может помочь сельскохозяйственной отрасли справиться с проблемой нехватки рабочей силы. С помощью компьютерного зрения и робототехники задачи, которые обычно требуют помощи человека, могут выполняться автоматически. Это делает сельское хозяйство более легкой и привлекательной профессией для молодого поколения.
Розничная торговля
Использование компьютерного зрения в розничной торговле изменило то, как люди совершают покупки, и помогло розничным продавцам улучшить управление своим бизнесом. Вот несколько наиболее распространенных способов применения компьютерного зрения в розничной торговле:
24. Умные полки
«Умные» полки с компьютерным зрением используют камеры и датчики для отслеживания и анализа перемещения товаров на полке. Это помогает розничным продавцам следить за своими запасами и знать, когда необходимо пополнить их. Эта технология помогает розничным продавцам снизить затраты на складские запасы, улучшить управление цепочкой поставок и повысить удовлетворенность клиентов, гарантируя, что у них всегда есть нужные им товары в наличии. Например, Kroger, крупнейшая сеть продуктовых магазинов в США, установила «умные» полки во всех своих магазинах, что привело к росту продаж на 20%.
25. Системы самообслуживания
Системы самообслуживания, использующие компьютерное зрение, позволяют покупателям сканировать товары и оплачивать их без помощи кассира. Эта технология ускоряет процесс оформления покупки и экономит магазинам деньги на оплате труда. В отчете компании NCR Corporation, занимающейся разработкой технологических решений для розничной торговли, говорится, что системы самообслуживания могут ускорить транзакции до 40%, что повышает удовлетворенность покупателей.
26. Аналитика клиентов
Инструменты анализа поведения клиентов, использующие компьютерное зрение, изучают действия покупателей в магазине, например, как долго они там находятся, как перемещаются и что покупают. Эта информация помогает розничным продавцам лучше узнать своих клиентов и принимать решения, основанные на фактах, для улучшения своего бизнеса. Например, Walmart использует компьютерное зрение для наблюдения за очередями на кассах и обеспечения того, чтобы покупателям не приходилось долго стоять в очереди. Это делает клиентов более довольными и побуждает их возвращаться снова и снова.
27. Визуальный поиск
Технология визуального поиска использует компьютерное зрение для идентификации товаров на основе их изображений. Это позволяет покупателям искать товары, делая или загружая фотографии. Эта технология упрощает поиск товаров для покупателей и помогает розничным продавцам увеличивать продажи, предлагая похожие товары на основе того, что ищет покупатель. Например, ASOS, британский онлайн-магазин одежды, использует технологию визуального поиска, которая позволяет покупателям находить похожие товары, просто загружая фотографию.
Заключение
Как мы видим, технология компьютерного зрения может применяться во многих различных областях. Это включает транспорт, здравоохранение, производство, строительство, сельское хозяйство и розничную торговлю. Благодаря доступности всё большего количества высококачественных изображений и постоянному совершенствованию алгоритмов машинного обучения, в будущем мы можем ожидать ещё более креативного применения этой технологии.
В конечном итоге, используя возможности компьютерного зрения, предприятия могут получать ценные аналитические данные, автоматизировать задачи и повышать эффективность, что может привести к созданию более качественных товаров и услуг для клиентов. По мере совершенствования технологий будет интересно наблюдать за появлением новых способов их применения и тем, как они изменят наш мир.
Если вас интересует более подробная информация о том, как компьютерное зрение может принести пользу вашему бизнесу, наша компания предлагает широкий спектр услуг, которые помогут вам оставаться на шаг впереди. Посетите наш веб-сайт для получения дополнительной информации.
