بینایی کامپیوتر یکی از سریع‌ترین و انقلابی‌ترین شاخه‌های هوش مصنوعی است که به ماشین‌ها این توانایی را می‌دهد تا دنیای بصری اطراف خود را درک، تحلیل و تفسیر کنند. امروزه بسیاری از فناوری‌هایی که با آن‌ها در زندگی روزمره سر و کار داریم، از موتورهای جستجوی تصویری گرفته تا خودروهای خودران و سیستم‌های امنیتی پیشرفته، بر پایه قدرت بینایی کامپیوتر بنا شده‌اند.

تعریف بینایی کامپیوتر

بینایی کامپیوتر (Computer Vision) علمی است که به ماشین‌ها و سیستم‌های کامپیوتری امکان می‌دهد تا از طریق داده‌های تصویری (عکس، ویدیو، یا فریم‌های زنده)، محیط پیرامون را «ببینند» و مانند انسان آن را تفسیر کنند. در این فرآیند، الگوریتم‌ها ویژگی‌های تصویری را استخراج کرده و بر اساس مدل‌های آماری و یادگیری ماشین تصمیم‌گیری می‌کنند.

چگونه بینایی کامپیوتر کار می‌کند؟

فرآیند کلی بینایی کامپیوتر معمولاً شامل مراحل زیر است:

۱. دریافت تصویر (Acquisition):
تصاویر از طریق دوربین، سنسور یا ویدیو دریافت می‌شوند.

۲. پردازش اولیه (Preprocessing):
اصلاح نویز، بهبود کیفیت تصویر، تنظیم نور و کنتراست.

۳. استخراج ویژگی (Feature Extraction):
تشخیص لبه‌ها، خطوط، بافت‌ها و سایر ویژگی‌های مهم از تصویر.

۴. تحلیل و تفسیر (Analysis):
شناسایی اشیاء، تشخیص الگوها، طبقه‌بندی و تفکیک موضوعات.

۵. تصمیم‌گیری (Decision Making):
انجام عملی خاص بر اساس تحلیل تصویر (مانند هشدار امنیتی، فعال‌سازی سیستم، یا صدور دستور رباتیک).

شبکه‌های عصبی عمیق؛ قلب بینایی کامپیوتر مدرن

امروزه پیشرفت‌های چشمگیر بینایی کامپیوتر عمدتاً به لطف یادگیری عمیق و به‌ویژه شبکه‌های عصبی کانولوشنی (CNN) امکان‌پذیر شده‌اند. این شبکه‌ها می‌توانند ویژگی‌های پیچیده تصاویر را به‌طور خودکار یاد بگیرند و در تشخیص و طبقه‌بندی اشیاء به دقتی حتی فراتر از انسان برسند.