人工智能技術(shù)在智能視覺(jué)技術(shù)方面的應(yīng)用

最近幾年，人工智能（AI）已成為非常流行的熱點(diǎn)話(huà)題。在過(guò)去的二十年中，人類(lèi)在計(jì)算能力、數(shù)據(jù)積累、數(shù)學(xué)工具的改進(jìn)方面取得了巨大進(jìn)步，并且所有這些的成本進(jìn)一步降低，由此人工智能誕生。

為了使機(jī)器能夠更好的理解它周?chē)氖澜?，人?a href="http://srfitnesspt.com/v/" target="_blank">智能技術(shù)受生物學(xué)的啟發(fā)，延伸出兩個(gè)重要方向：許多研究集中于提升應(yīng)用智能視覺(jué)系統(tǒng)分析圖像的能力；以及，允許機(jī)器分析這些圖像的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即人腦的微型結(jié)構(gòu)拷貝。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，常用的研究方法包括神經(jīng)元之間連接的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、所使用的聚合函數(shù)、閾值函數(shù)和反向傳播方法（如果存在的話(huà)，這種網(wǎng)絡(luò)被稱(chēng)為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱(chēng)CNN）。這些數(shù)學(xué)方法都是人工智能領(lǐng)域的一部分，稱(chēng)為“深度學(xué)習(xí)”。

在過(guò)去的十年中，深度學(xué)習(xí)在很多領(lǐng)域都非常成功。尤其在圖像的技術(shù)領(lǐng)域，面部識(shí)別、虹膜和手勢(shì)監(jiān)控、物體和自由空間檢測(cè)，以及最近的行為識(shí)別解決方案均是深度學(xué)習(xí)技術(shù)的杰作。

同時(shí)，我們看到基于深度學(xué)習(xí)的智能視覺(jué)技術(shù)在智能汽車(chē)領(lǐng)域獲得了最引人注目的進(jìn)步，這些技術(shù)被用于ADAS（先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)），用于檢測(cè)障礙物和識(shí)別標(biāo)志、交通燈、汽車(chē)、行人和各種各樣的其它物體。圖像來(lái)源于部署在智能汽車(chē)周?chē)囊唤M相機(jī)，而訓(xùn)練是在專(zhuān)用計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)中心執(zhí)行的。在半自動(dòng)駕駛汽車(chē)中，推理算法嵌入在ECU（發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元）中；在機(jī)器人或全自動(dòng)駕駛汽車(chē)中，推理算法嵌入在一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)中。

生物特征識(shí)別是廣泛應(yīng)用智能視覺(jué)技術(shù)的另一個(gè)主要領(lǐng)域，例如，將智能視覺(jué)算法用于個(gè)人身份認(rèn)證。蘋(píng)果具備3D面部識(shí)別功能的最新手機(jī)iPhone X，就是一個(gè)很明顯的例子；在智能監(jiān)控和國(guó)土安全領(lǐng)域，面部識(shí)別被用于邊界控制，以及使用專(zhuān)門(mén)的相機(jī)生產(chǎn)身份證件。用于個(gè)人身份認(rèn)證的基于深度學(xué)習(xí)的智能視覺(jué)技術(shù)，也越來(lái)越多地被用于移動(dòng)設(shè)備中。未來(lái)，我們還可以在移動(dòng)設(shè)備中增加行為識(shí)別功能，這項(xiàng)功能目前仍處于研究和開(kāi)發(fā)階段，但已經(jīng)取得了鼓舞人心的初步成果。

在過(guò)去的十年中，谷歌、亞馬遜、Facebook和蘋(píng)果在人工智能領(lǐng)域的投資驚人的一致。市場(chǎng)研究公司Yole預(yù)測(cè)，到2025，AI市場(chǎng)將以50%的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)，收入主要集中在使用智能視覺(jué)技術(shù)上。

人工智能的發(fā)展也離不開(kāi)專(zhuān)門(mén)的硬件的開(kāi)發(fā)。值得注意的是，視覺(jué)處理器的設(shè)計(jì)者和建造者，還通過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)和/或SDK（軟件開(kāi)發(fā)工具包）提供軟件層。這樣就能很容易地實(shí)施軟件解決方案，并允許硬件最大限度地發(fā)揮功能，同時(shí)還要求特定平臺(tái)開(kāi)發(fā)技能，需要使用如Arm的embedOS、NVIDIA的Jetson、Xilinx的XSDK以及CEVA公司的CDNN等工具。

為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)AI的公司，在開(kāi)發(fā)其解決方案并設(shè)計(jì)與眾不同類(lèi)型的硬件兼容時(shí)，必須考慮這個(gè)強(qiáng)加的軟件層。

隨著AI的勢(shì)頭持續(xù)高漲，AI在智能視覺(jué)系統(tǒng)中的應(yīng)用呈現(xiàn)出非常光明的未來(lái)。在硬件方面，已經(jīng)出現(xiàn)了專(zhuān)用處理器；在軟件方面，有越來(lái)越強(qiáng)大的算法，能夠識(shí)別物體、面部和姿勢(shì)。從AI的市場(chǎng)應(yīng)用方面看，首先是汽車(chē)市場(chǎng)，所有ADAS技術(shù)提供了一條通向自動(dòng)駕駛的直接路線(xiàn)；第二是用于個(gè)人身份認(rèn)證（解鎖、支付）的手機(jī)安全系統(tǒng)；最后是生物特征識(shí)別及其在工業(yè)、監(jiān)控、安全、以及在智能建筑和智能家居中的應(yīng)用。AI領(lǐng)域涌現(xiàn)出了大量的投資、收購(gòu)和合作關(guān)系，而且在未來(lái)的幾年內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模將相當(dāng)可觀，市場(chǎng)和收入都將快速增長(zhǎng)。