人工智能(Artificial intelligence,AI)已经面世几十年了,但直到最近,这项技术才被广泛地应用在诸如协助企业识别潜在客户,以及识别环境中的危险物体等场景中。特别是以人工智能驱动的物体检测领域,它从根本上提升了传统闭路电视(CCTV)监控摄像头的能力。
目前,凭借着物体识别软件,AI摄像头已经可以识别到在其面前出现的人脸、以及各种物体。这对于真实的安保使用场景,有着极其实用的创新意义。
什么是AI摄像头?
首先,让我们来理清一个概念:AI摄像头并不是一种可以用来拍摄视觉图像、或制作视频的新设备,而是与传统摄像头非常相似的、可以利用计算机视觉等技术,从可视化数据中“学习”到实用信息的视觉处理设备。
利用机器学习算法,AI摄像头可以流畅地处理视觉图像中的各种信息。例如其中的一个典型用途便是,AI摄像头能够使用传感器来分析图像,并确定捕捉图像的最佳设置。
近年来,物体检测已经被广泛地应用到了许多垂直领域。例如,在某些行业,一些公司会依靠AI摄像头进行面部识别、车辆检测、以及其他语义对象的检测。
在某些特殊场景中(如建筑工地),AI摄像头也能够通过安全协议,及时检测到施工人员是否已穿戴好了基本的安全防护装备;或者是否有高空物体正在落向人员的头部。
此外,通过监控员工的行为,AI摄像头还能够判断员工在工作时,是否距离危险物质过近,是否对安全威胁警告熟视无睹。在这种实时危险检测的基础上,AI摄像头还能够利用声光电等方式,提醒现场人员正在发生的异常情况,或是通知到后台,赶在事故发生之前,挽救生命,并避免高昂的纠错代价。
AI摄像头检测物体的工作原理
物体检测涉及到通过某种算法,来处理摄像头捕获到的图像数据,并将其与数据库中的已知物体进行比较。接着,算法会识别出那些与数据库中已存对象相似的对象,并返回结果。例如,那些专被用来检测人脸的AI摄像头,可以主动识别人物或其他物体,哪怕他们的部分特征被遮挡或无法识别。AI摄像头将其捕捉到的图像,与后端数据库中存储的大量人脸信息进行比较,检索出那些可能匹配上的面部特征。
同时,在获取明确同意的前提下,这些摄像头还可以通过面部识别技术,使雇主能够更加有效地跟踪员工的出勤率,并监控员工在工作场所的行为。
训练AI摄像头检测特定物体
和其他AI赋能的工具(AI-powered tool)类似,AI摄像头必须经过大量数据集的训练,例如在接受了数十万张汽车图像的判断后,才能较为有效、准确地检测出特定的车辆。
可见,我们首先需要训练AI摄像头收集各种有待检测的物体的图像。在此阶段,我们应当做到“韩信点兵,多多益善”,即展示包括不同视角、光照条件、颜色、以及不同拍摄角度的图像。只有“喂给” 摄像头的图像越丰富,它们才能够反复地训练判断能力。通过不断地积累正确的特征,以及剔除不相关的干扰因素,它们在现实世界中,才能做出准确的识别。
从实现技术上说,您可以使用TensorFlow Lite或PyTorch等开源库,来训练自己为AI摄像头系统开发的检测特定对象的算法。整个过程包括编写代码,调用算法去接收图像或视频,并输出与其中内容相对应的标签。
使用AI摄像头进行物体检测的优势
虽然添置AI摄像头会给企业带来一定的成本开支,但是相对于它带来的好处而言,许多行业还是乐于接受和启用的。下面,我将以D-Link系列AI摄像头为例,和您讨论它们在真实使用场景中的四大优势。
1.更快的检测时间
传统的摄像头系统在检测物体方面往往捕捉速度缓慢、且不可靠,通常还需要依靠人眼观察,才能精确地定位物体。而AI摄像头则是针对快速、准确地检测物体而设计制造的。随着如今AI技术的快速更新与迭代,AI摄像头在检测时间上大幅缩短。特别是对于诸如建筑工地或公共道路之类的快节奏环境,这种关键性的提升显得尤为重要。
2.更高的准确性
与传统摄像头系统相比,物体检测摄像头在识别精度上也提升了不少。这在一定程度上要归功于它们能够从多个角度与距离,去识别物体的能力。即使某些看起来大小或形状相似的物体,摄像头也能够区分出它们类型的不同。此类特性让它们更加适合于诸如:安全监控、以及库存管理等精细的应用场景,也能够体现出人工智能的特性。
3.更节约成本
同样,与传统摄像头相比,物体检测摄像头具有更高的精度、以及更快的检测效率,本身就体现了时间成本的节省。企业通过预先投资建设AI赋能的系统,可以避免由于传统系统的不准确或缓慢的结果,所导致的高昂的错误代价与错失机会。而且,这些系统往往需要更少的人工维护,甚至不需要去定期进行手动校准。因此,从长远来看,AI摄像头的确能够节省企业的资金投入。
4.更高的可扩展性
由于部署与实施的便利性,AI摄像头能够在不增加资源负担的前提下,迅速实现监控能力上的扩展与延伸。此外,过去的人工识别方法,需要几名操作员持续盯着屏幕分析和解读他们在图像中看到的事物。而AI摄像头则提供了更可靠的结果,避免了人工在工作单调乏味时,可能出现的识别错误。
小结
综上所述,人工智能通过重新定义传统识别与监控技术,在各个物体检测领域正在发挥着关键性的作用,甚至能够起到挽救生命的效果。当然,AI技术的实际应用场景,远不止于此。从客户聊天机器人,到内容的采编,以及时下流行的AI绘画,人工智能都在和我们的生活持续发生着强连接。
译者介绍
陈峻 (Julian Chen),社区编辑,具有十多年的IT项目实施经验,善于对内外部资源与风险实施管控,专注传播网络与信息安全知识与经验。
原文标题: How AI Cameras Detect Objects and Recognize Faces ,作者:KARIM AHMAD
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