經(jīng)過圖像采集、預(yù)處理、特征提取、分析識別四個環(huán)節(jié),機器已經(jīng)“看見”并“理解”了世界,但這還不是計算機視覺技術(shù)鏈路的終點。計算機視覺的最終目的,是將分析識別的結(jié)果,轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的決策指令,讓機器做出相應(yīng)的動作,解決實際應(yīng)用中的問題——這就是決策輸出環(huán)節(jié)的核心作用,也是整個技術(shù)鏈路的“價值落地環(huán)節(jié)”。如果說前四個環(huán)節(jié)是“技術(shù)處理”,那么決策輸出環(huán)節(jié)就是“價值轉(zhuǎn)化”,讓計算機視覺技術(shù)真正落地到千行百業(yè),發(fā)揮實際作用。
決策輸出的核心邏輯,是“將識別結(jié)果轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行指令”,指令的形式會根據(jù)應(yīng)用場景的不同而有所差異,但核心要求是“準(zhǔn)確、實時、適配場景”——準(zhǔn)確性是指決策指令必須基于正確的識別結(jié)果,避免因識別錯誤導(dǎo)致決策失誤(比如自動駕駛中,誤將行人識別為物體,可能會引發(fā)安全事故);實時性是指決策指令必須快速輸出,適應(yīng)動態(tài)變化的場景(比如自動駕駛中,車輛行駛速度快,需要機器在毫秒級內(nèi)做出決策,否則會錯過最佳反應(yīng)時間);適配場景是指決策指令必須貼合具體應(yīng)用的需求,能解決實際問題(比如監(jiān)控安防中,識別到異常行為后,需要輸出報警指令;醫(yī)療影像中,識別到病灶后,需要輸出診斷提示)。
結(jié)合不同的應(yīng)用場景,決策輸出主要分為四大類形式,每一類形式都對應(yīng)具體的落地需求,具體如下:
第一類,報警預(yù)警指令,主要應(yīng)用于監(jiān)控安防、危險防控等場景。比如,監(jiān)控系統(tǒng)識別到“有人闖入禁區(qū)”“有人攜帶危險物品”“發(fā)生火災(zāi)、漏水”等異常情況時,會立即輸出報警指令,觸發(fā)報警器(如聲光報警器),同時將報警信息發(fā)送給工作人員(如短信、平臺推送),提醒工作人員及時處理;再比如,工業(yè)場景中,視覺系統(tǒng)識別到零件存在嚴(yán)重瑕疵時,會輸出預(yù)警指令,控制生產(chǎn)線暫停,避免不合格產(chǎn)品流入下一道工序。
第二類,控制執(zhí)行指令,主要應(yīng)用于自動駕駛、智能家居、工業(yè)自動化等場景。比如,自動駕駛汽車的視覺系統(tǒng),識別到“前方有行人橫穿馬路”,會輸出剎車指令,控制車輛減速停車;識別到“紅綠燈變紅”,會輸出停車指令;識別到“前方道路暢通”,會輸出加速指令。再比如,智能家居場景中,視覺系統(tǒng)識別到“主人回家”,會輸出控制指令,打開燈光、調(diào)節(jié)空調(diào)溫度;識別到“主人離開”,會輸出控制指令,關(guān)閉燈光、切斷電源。
第三類,輔助決策指令,主要應(yīng)用于醫(yī)療影像、遙感測繪、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等場景。這類場景中,機器的決策指令不會直接控制設(shè)備執(zhí)行動作,而是為人類決策提供參考,輔助人類提高工作效率和準(zhǔn)確性。比如,醫(yī)療影像場景中,視覺系統(tǒng)識別到“病灶區(qū)域”,會輸出診斷提示指令,標(biāo)注出病灶的位置、大小、形態(tài),為醫(yī)生的診斷提供參考,幫助醫(yī)生快速找到病灶,減少漏診、誤診;再比如,農(nóng)業(yè)場景中,視覺系統(tǒng)識別到“作物病蟲害”,會輸出提示指令,標(biāo)注出病蟲害的類型、分布區(qū)域,為農(nóng)民提供防治建議。
第四類,數(shù)據(jù)統(tǒng)計指令,主要應(yīng)用于新零售、物流、安防等需要數(shù)據(jù)統(tǒng)計的場景。比如,新零售場景中,視覺系統(tǒng)識別到“顧客拿起的商品”“顧客的性別、年齡”,會輸出數(shù)據(jù)統(tǒng)計指令,自動統(tǒng)計商品的銷量、顧客的人群分布,為商家提供經(jīng)營參考;再比如,物流場景中,視覺系統(tǒng)識別到“包裹的快遞單號、包裹類型”,會輸出數(shù)據(jù)統(tǒng)計指令,自動統(tǒng)計包裹的數(shù)量、分類情況,輔助工作人員完成分揀、對賬。
需要重點說明的是,決策輸出環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性和實時性,離不開算法優(yōu)化和硬件支撐:一方面,通過不斷優(yōu)化分析識別算法,提高識別結(jié)果的準(zhǔn)確性,減少識別錯誤,從而確保決策指令的準(zhǔn)確性;另一方面,通過高性能的硬件設(shè)備(如GPU、FPGA、ASIC芯片),提高數(shù)據(jù)處理和指令輸出的速度——比如GPU能快速處理海量的圖像數(shù)據(jù),F(xiàn)PGA能實現(xiàn)毫秒級的指令響應(yīng),ASIC芯片則是為特定場景定制的,能兼顧速度和功耗,適配邊緣設(shè)備。