計(jì)算機(jī)視覺軟件正在改變行業(yè)，使用戶的生活變得不僅更容易，而且更有趣。作為一個(gè)有潛力的領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)視覺已經(jīng)獲得了大量的投資。北美計(jì)算機(jī)視覺軟件市場(chǎng)的總投資額為1.2億美元，而中國(guó)市場(chǎng)則飆升至39億美元。

讓我們來看看一些最有前途和更有趣的技術(shù)，因?yàn)檫@些技術(shù)可以讓計(jì)算機(jī)視覺軟件開發(fā)市場(chǎng)增長(zhǎng)的更快。

深度學(xué)習(xí)的進(jìn)步

深度學(xué)習(xí)因其在提供準(zhǔn)確結(jié)果方面而廣受歡迎。

傳統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法盡管很復(fù)雜，但其核心仍然非常簡(jiǎn)單。他們的訓(xùn)練需要大量的專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)和數(shù)據(jù)（這是昂貴的），在訓(xùn)練發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)需要進(jìn)行人為干預(yù)，而且，他們只擅長(zhǎng)于他們接受過訓(xùn)練的任務(wù)。

另一方面，深度學(xué)習(xí)算法通過將任務(wù)映射為概念層次結(jié)構(gòu)的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)了解手頭的任務(wù)。每個(gè)復(fù)雜的概念都由一系列更簡(jiǎn)單的概念組合定義，而所有這些算法都可以自己完成。在計(jì)算機(jī)視覺的背景下，圖像分類需要首先識(shí)別亮區(qū)和暗區(qū)，然后在移向全畫面識(shí)別之前對(duì)線進(jìn)行分類，然后進(jìn)行形狀分類。

當(dāng)你為他們提供更多數(shù)據(jù)時(shí)，深度學(xué)習(xí)算法也會(huì)表現(xiàn)得更好，這是典型的機(jī)器學(xué)習(xí)算法做不到的。對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺，深度學(xué)習(xí)是一個(gè)好的方向。它不僅允許在深度學(xué)習(xí)算法的訓(xùn)練中使用更多的圖片和視頻，而且還減輕了許多與注釋和標(biāo)記數(shù)據(jù)相關(guān)的工作。

零售業(yè)一直是實(shí)施計(jì)算機(jī)視覺軟件的先驅(qū)。2017年，ASOS在為他們的應(yīng)用添加了一個(gè)按照照片搜索的選項(xiàng)，之后許多零售商都跟進(jìn)了。有些人甚至更進(jìn)一步，并使用計(jì)算機(jī)視覺軟件將在線和離線體驗(yàn)更緊密地結(jié)合在一起。

一家名為L(zhǎng)olli＆Pops的美食糖果零售商使用面部識(shí)別來識(shí)別經(jīng)常走進(jìn)商店的購(gòu)物者。因此，商店的員工可以通過提供個(gè)性化的產(chǎn)品推薦和千人千面的折扣來個(gè)性化購(gòu)物體驗(yàn)。

特殊待遇可以提升品牌忠誠(chéng)度，并將偶爾的購(gòu)物者轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)常性購(gòu)物者。

邊緣計(jì)算的興起

連接到互聯(lián)網(wǎng)和云的機(jī)器能夠從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)收集的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)并相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整，從而優(yōu)化系統(tǒng)的性能。但是，并不能保證機(jī)器能夠始終連接到互聯(lián)網(wǎng)和云，這就是邊緣計(jì)算的用武之地。

邊緣計(jì)算是指附接到物理機(jī)器的技術(shù)，例如燃?xì)廨啓C(jī)，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或MRI掃描儀。它允許在收集數(shù)據(jù)的地方處理和分析數(shù)據(jù)，而不是在云中或數(shù)據(jù)中心。

邊緣計(jì)算不能取代云。它只是允許機(jī)器在需要時(shí)單獨(dú)處理新的數(shù)據(jù)。換句話說，邊緣的機(jī)器可以根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)和調(diào)整，而不依賴于更大的網(wǎng)絡(luò)。

邊緣計(jì)算解決了網(wǎng)絡(luò)可訪問性和延遲的問題。在邊緣計(jì)算的發(fā)展下，設(shè)備可以放置在網(wǎng)絡(luò)連接不良或不存在的區(qū)域，此外，邊緣計(jì)算還可以抵消用于數(shù)據(jù)共享的云計(jì)算的使用和維護(hù)的一些成本。

對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺軟件，這意味著可以實(shí)時(shí)更好地響應(yīng)，并且只將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到云中進(jìn)行進(jìn)一步分析，此功能對(duì)自動(dòng)駕駛汽車特別有用。

為了安全運(yùn)行，車輛將需要收集和分析與其周圍環(huán)境，方向和天氣狀況有關(guān)的大量數(shù)據(jù)，更不用說與路上的其他車輛通信，所有這些都沒有延遲。如果通過云中心化的解決方案來分析數(shù)據(jù)可能很危險(xiǎn)，因?yàn)檠舆t可能導(dǎo)致事故。

點(diǎn)云（pointcloud）對(duì)象識(shí)別

最近在對(duì)象識(shí)別和對(duì)象跟蹤中更頻繁使用的技術(shù)是點(diǎn)云。簡(jiǎn)而言之，點(diǎn)云是在三維坐標(biāo)系內(nèi)定義的數(shù)據(jù)點(diǎn)的集合。

該技術(shù)通常在空間（例如房間或容器）內(nèi)使用，其中每個(gè)對(duì)象的位置和形狀由坐標(biāo)列表（X，Y和Z）表示，坐標(biāo)列表稱為“點(diǎn)云”。

該技術(shù)準(zhǔn)確地表示了物體在空間中的位置，并且可以精確地跟蹤任何移動(dòng)。點(diǎn)云的應(yīng)用是無止境的。以下是一些行業(yè)的例子以及他們從這項(xiàng)技術(shù)中獲得的好處：

記錄：資產(chǎn)監(jiān)測(cè)，跟蹤施工現(xiàn)場(chǎng)，故意破壞檢測(cè)；

分類：城市規(guī)劃，審計(jì)工具，便于分析，繪制必要的公用事業(yè)工作

變更檢測(cè)：資產(chǎn)管理，貨物跟蹤，自然災(zāi)害管理。

預(yù)測(cè)性維護(hù)：持續(xù)監(jiān)控資產(chǎn)和基礎(chǔ)設(shè)施，以預(yù)測(cè)何時(shí)需要維修。

融合現(xiàn)實(shí)：VR和AR增強(qiáng)

今天，任何VR或AR系統(tǒng)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)沉浸式3D環(huán)境，但它與用戶所處的真實(shí)環(huán)境幾乎沒有關(guān)系。大多數(shù)AR設(shè)備可以執(zhí)行簡(jiǎn)單的環(huán)境掃描（例如，Google

ARCore可以檢測(cè)平面和光線條件的變化），VR系統(tǒng)可以通過頭部跟蹤，控制器等檢測(cè)用戶的運(yùn)動(dòng)，但他們的功能也就這樣了。

計(jì)算機(jī)視覺軟件正在推動(dòng)VR和AR進(jìn)入下一階段的開發(fā)，有些人稱之為MergedReality（MR）。

借助外部攝像頭和傳感器映射環(huán)境，以及眼動(dòng)跟蹤解決方案和陀螺儀來定位用戶，VR和AR系統(tǒng)能夠：

1、感知環(huán)境并引導(dǎo)用戶遠(yuǎn)離墻壁，物品或其他用戶等障礙物。

2、檢測(cè)用戶的眼睛和身體運(yùn)動(dòng)并相應(yīng)地采用VR環(huán)境。

3、提供室內(nèi)環(huán)境，公共場(chǎng)所，地下等的指引。

Lowe's五金店已在他們的商店中使用它，每個(gè)購(gòu)物者都可以借用AR設(shè)備來制作他們的購(gòu)物清單，并獲得商店中每件商品的指示。AR設(shè)備可以實(shí)時(shí)使用樓層平面圖，庫(kù)存信息和環(huán)境映射以給出準(zhǔn)確的指示。

我們也可以通過實(shí)時(shí)3D面部識(shí)別功能更新虛擬藝術(shù)家應(yīng)用程序，讓客戶可以看到不同的化妝產(chǎn)品在他們的臉上和不同光線條件下的外觀。

語義實(shí)例分割

為了理解語義實(shí)例分割是什么，讓我們首先將這個(gè)概念分為兩部分：語義分割和實(shí)例分割。

實(shí)例分割在像素級(jí)別識(shí)別對(duì)象輪廓，而語義分割僅將像素分組到特定對(duì)象組。讓我們使用氣球圖像來說明與其他技術(shù)相比的兩種技術(shù)：

分類：此圖像中有一個(gè)氣球；

語義分割：這些都是氣球像素；

物體檢測(cè)：此圖像中有7個(gè)氣球，我們開始考慮重疊的對(duì)象；

實(shí)例分割：這些位置有7個(gè)氣球，這些是屬于每個(gè)氣球的像素；

如果放在一起，語義實(shí)例分割方法將成為一個(gè)強(qiáng)大的工具。該工具不僅可以檢測(cè)屬于圖片中對(duì)象的所有像素，還可以確定哪些像素屬于哪個(gè)對(duì)象以及對(duì)象所在的圖片中的位置。

語義實(shí)例分割是土地覆蓋分類的有用工具，具有各種應(yīng)用。通過衛(wèi)星圖像進(jìn)行的土地制圖可以用于政府機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)森林砍伐（特別是非法），城市化交通等。

許多建筑師事務(wù)所也將這些數(shù)據(jù)用于城市規(guī)劃和建筑開發(fā)，有些人甚至更進(jìn)一步將其與AR設(shè)備相結(jié)1合，以了解他們的設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生活中的樣子。