什麼是圖像辨識?

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urrifat77
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什麼是圖像辨識?

Post by urrifat77 »

在機器學習的背景下,圖像辨識是一門訓練電腦解釋和理解視覺世界的技術學科。它涉及旨在根據圖像中的模式和對象對圖像進行識別和分類的演算法和模型。透過將影像轉換為數位或符號訊息,影像辨識可以以類似於人類視覺的方式理解世界。

影像辨識的重要性是深遠的。從醫療保健到安全、零售和社交媒體,它的應 貝寧電話號碼列表 用無所不在,透過自動化曾經需要人類視覺和認知的任務來徹底改變產業。

影像辨識解釋
從本質上講,影像辨識是一個涉及一系列步驟的過程。首先,取得影像,通常為數位照片或影片畫面。接下來,進行預處理以增強影像並消除不必要的雜訊。這可以包括調整亮度、對比度和其他參數以標準化輸入。

然後使用機器學習演算法分析處理後的影像。提取特徵,這些特徵可以是圖案、顏色、紋理、形狀或圖像的其他定義方面。然後將這些特徵輸入分類器(經過訓練的機器學習模型)來解釋影像。分類器的輸出是預測,根據其學到的知識來確定影像表示的內容。從分類器獲得預測後,還可以執行過濾或細化結果等後處理步驟,以提高輸出的有用性,同時可以使用資料增強和遷移學習等技術來進一步增強效能。


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影像辨識技術
機器學習中使用多種技術來實現影像識別,包括:

卷積神經網路 (CNN)。 CNN 是一類主要用於影像辨識的深度學習演算法。它們直接處理影像,並且擅長識別影像中的空間層次結構或模式。
深度學習。深度學習使用具有多層(深層結構)的人工神經網路來建模和理解複雜的模式。它在處理大量非結構化資料(例如影像)時特別有用。
特徵提取。這涉及識別影像中的關鍵點或獨特屬性,例如邊緣、角落和斑點。用於特徵提取的演算法包括尺度不變特徵變換 (SIFT)、加速穩健特徵 (SURF) 和定向梯度直方圖 (HOG)。
圖像識別的實際用例範例
影像辨識是許多現代技術不可或缺的一部分,包括:

衛生保健。影像辨識用於分析醫學影像掃描(例如 MRI 或 CT 掃描)以診斷疾病和檢測異常。它可以幫助識別這些影像中的模式或異常,從而實現準確的診斷以及及時的干預和治療。
零售。為了提升顧客體驗,零售業採用影像辨識技術,讓顧客透過拍照即可輕鬆找到商品。此外,它還用於自助結帳系統,以有效識別物品並簡化結帳流程。
自動駕駛汽車。影像辨識對於幫助自動駕駛汽車了解周圍環境至關重要,包括識別障礙物、交通標誌和行人。
影像辨識有哪些限制?
儘管影像辨識有著廣泛的應用,但它也並非沒有限制。例如:

數據依賴性。如果使用監督學習來標記影像,影像辨識的準確性在很大程度上依賴於訓練資料的品質和數量,包括其標記的品質。收集多樣化且具代表性的訓練數據,透過人工驗證確保準確標記,以及利用預訓練模型的遷移學習可以幫助緩解這種情況。
容易受到對抗性攻擊。對影像進行小的、通常難以察覺的改變可能會誤導影像辨識系統。例如,對抗性攻擊可能涉及向停車標誌影像添加小擾動,這將導致影像辨識系統將其錯誤分類為限速標誌。為了克服這個問題,應該透過結合對抗性訓練、防禦蒸餾或使用經過認證的防禦措施等技術來開發強大的機器學習模型,以確保免受此類攻擊。
難以理解上下文。雖然人類視覺可以理解物體之間的背景和關係,但影像辨識系統卻常​​常很難做到這一點。經過海量資料集訓練的先進機器學習演算法通常更擅長提供對影像的準確解釋。
影像辨識與目標偵測
雖然兩者都涉及解釋影像,但影像辨識和目標偵測具有不同的作用。影像可辨識整個影像所代表的內容,例如將照片識別為風景、肖像或夜景。另一方面,物件偵測更進一步,透過定位和識別影像中的多個物件。

例如,影像辨識可以將圖片辨識為街道場景,而物件偵測則可以辨識並定位同一張圖片中的汽車、行人、建築物,甚至是特定品種的狗。

物件偵測將影像辨識和定位結合在一起,從而準確識別和放置影像中的物件。定位需要精確定位影像中物件的確切位置,通常透過在每個物件周圍繪製邊界框來劃分。這種分析豐富了我們對圖像的理解,並推動基於識別的對象的進一步探索或行動。

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您可以使用各種資源進行影像註釋、預處理、增強和演算法選擇,所有這些資源都可以根據您的特定需求進行自訂。在眾多影像辨識模型中,ResNet 50脫穎而出,成為最受歡迎的模型,也是我選擇的模型。

ResNet 是一種卷積神經網絡,它將殘差學習和跳過連接的想法帶到了最前沿。這使得可以更輕鬆地訓練更深層的模型。
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