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    讓計算機“看懂”所有東西?視覺智能超越人類的下一步如何進化

    原標(biāo)題:讓計算機“看懂”所有東西?視覺智能超越人類的下一步如何進化

    機器視覺帶來什么?

    讓無人駕駛“阿波龍”更安全地在路上行駛

    讓醫(yī)生們多一雙不知疲倦的眼睛進行診斷

    讓“看透”世界的機器人進入災(zāi)區(qū)挽救傷員

    就像一個歌詞所寫,“讓我做你的眼睛,那樣你才看得清”。視覺智能已經(jīng)從模仿人類到超越人類,在人類持續(xù)進化中,它也在不斷自我進化中。

    在上一期《AI應(yīng)用 | 從感知到認知,人工智能的現(xiàn)在與未來》,我們介紹了人工智能的核心技術(shù),這一期我們?nèi)耘f從技術(shù)角度介紹視覺智能。

    什么是視覺智能?在《百度大腦領(lǐng)導(dǎo)力白皮書》中定義為,計算機視覺是使用計算機模仿人類視覺系統(tǒng)的科學(xué),讓計算機擁有類似人類提取、處理、理解和分析圖像以及圖像序列的能力。

    人類視覺是否不斷進化?

    讓計算機擁有“眼睛”,這不是簡單給計算機安裝攝像頭或者傳感器就可以實現(xiàn)的,還涉及到“眼睛”的進化。

    比如人類的視覺系統(tǒng)的硬件是由“角膜、虹膜、晶狀體及視網(wǎng)膜”構(gòu)成,是否還在繼續(xù)進化,科學(xué)界仍有爭議。

    如果說停止了進化,為什么人類還存在藍色眼睛?藍色眼睛被認為最早出現(xiàn)在兩萬年前的土耳其地區(qū),在此之前,人類的眼睛都是以棕褐色為主。

    也許這是人類視覺系統(tǒng)持續(xù)進化的佐證之一。

    正由于“眼睛”在不斷進化中,人類才能從“智人”發(fā)展到現(xiàn)在的人類,具有看清楚的能力(視力)、感知顏色和亮度、還有對空間頻率和時間頻率的感知。

    可以說,視覺一直都是人類最重要的感知系統(tǒng),如今在人工智能時代,這一能力也被“移植”過來,努力讓計算機“看懂”所有東西。

    先模仿再超越

    “讓機器看到”的第一步就從模仿人類開始。那么在技術(shù)如何實現(xiàn)?

    這起源于20世紀(jì)50年代的統(tǒng)計模式識別的計算機視覺,主要基于二維技術(shù)研究,但結(jié)果遠不如人類視覺。

    在如今公認的第三階段的人工智能中,由于深度學(xué)習(xí)算法的突破,直接推動了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的發(fā)展。有趣的是,人類的大腦皮層有一半的神經(jīng)元與視覺有關(guān),這與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法中的“神經(jīng)元”很類似。一旦借鑒人類“視覺”系統(tǒng)之后,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法直接成為計算機視覺的技術(shù)引擎,讓視覺智能應(yīng)用場景豐富起來。

    現(xiàn)在,計算機視覺在某些方面甚至超出人類。人眼識別的錯誤率一般為5.1%,而在2012 ImageNet大規(guī)模視覺識別挑戰(zhàn)賽中,計算機視覺錯誤率已經(jīng)下降到了3.57%。

    當(dāng)機器超越人類這一拐點出現(xiàn),預(yù)計著視覺智能應(yīng)用的大規(guī)模爆發(fā)。

    圖像理解:看得清清楚楚

    根據(jù)解決的問題,計算機視覺可分為圖像理解、三維視覺、動態(tài)視覺三大類。

    一是圖像理解,讓計算機看懂圖像、物體的邊緣、邊界甚至是可以識別、檢測姿態(tài)和圖像文字說明等,舉例幾個應(yīng)用場景。

    例子1:你現(xiàn)在想要辦理消費分期、在線貸款、在線考試等……可能會涉及到風(fēng)險認證,而主要手段就是靠人臉識別。

    例子2:你在公共場所抽煙,那么這種違規(guī)行為都會進入智慧安防中的機器人“法眼”中,像百度云對“抽煙”行為能有好幾種判斷,這都是建立在“看清楚”的基礎(chǔ)之上。

    例子3:“不減十斤不換頭像”的你還可以進行健康管理,在APP中識別出圖像中的菜品及熱量,還能顯示菜品信息和健康管理建議。同理,在智慧餐廳中,拍攝餐盤就能快速結(jié)算;你拿起手機掃描物體就能進行植物識別、動物識別,瞬間成科普專家。

    這都是圖像理解的應(yīng)用場景。

    三維視覺:像人類一樣具有“讀心術(shù)”

    機器視覺還在不斷升級中,可以模仿人類的眼睛以三維視覺對周圍環(huán)境進行精確的定位。

    我們在偵探類作品中??吹阶x心術(shù),其實這是讀微表情。百度云的“情緒識別專家”,透過鏡頭可以捕捉人的微表情,一不小心就可能比你更懂你的情緒。

    現(xiàn)在,百度云將三維視覺應(yīng)用在人臉識別上,活體識別正確率已經(jīng)提升至99.55%。三維視覺技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于機器人、無人駕駛、智慧工廠、虛擬/增強現(xiàn)實等方向。

    那么,這怎么實現(xiàn)的?

    主要體現(xiàn)在兩層:

    硬件層面,百度云有適用于三維視覺的立體視覺AI傳感器,并且采用三維AI視覺模組,使成本大大降低。

    軟件層面,開發(fā)了從實時端上運算到大規(guī)模云端分布式計算等多種算法。

    動態(tài)視覺:“看透”不是難事

    在二維、三維等靜態(tài)圖像識別技術(shù)相對成熟之后,百度開始探索讓計算機看懂視頻的技術(shù)。

    • 嫌視頻直播不夠好玩?機器人可以在視頻中識別,用戶人體輪廓,實時增加各種設(shè)定的背景特效、貼紙道具,讓你的娛樂體驗更豐富。
    • 影視后期工作量大?機器人也可以識別出影視作品中的人像區(qū)域,進行一鍵摳像、背景替換等后期處理。

    百度云視覺技術(shù)已經(jīng)把世界“看透”?;诎俣热S視覺技術(shù),機器可以像人一樣看透世界,從而更好地在AR、新零售、工程機械等領(lǐng)域施展才能。基于動態(tài)視覺研究,可以更好地進行視頻分析以及人機交互。

    當(dāng)前,百度計算機視覺技術(shù)也已全線開放,包括人臉識別、文字識別(OCR)、圖像審核、圖像識別、圖像搜索5大類別,58項基礎(chǔ)能力,已服務(wù)于幾十萬開發(fā)者。

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    2019-03-06
    讓計算機“看懂”所有東西?視覺智能超越人類的下一步如何進化
    在《百度大腦領(lǐng)導(dǎo)力白皮書》中定義為,計算機視覺是使用計算機模仿人類視覺系統(tǒng)的科學(xué),讓計算機擁有類似人類提取、處理、理解和分析圖像以及圖像序列的能力。

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