شيك أخضر
تم نسخ الرابط إلى الحافظة

كيفية حساب المسافة باستخدام نماذج الرؤية الحاسوبية؟

تعلّم كيف يساعد حساب المسافة في تطبيقات الرؤية الحاسوبية باستخدام Ultralytics YOLO11 في قياس مدى قرب الأجسام في الوقت الفعلي.

عندما تعبر الطريق وترى سيارة قادمة نحوك، يمكنك أن تحدد على الفور المسافة التي تبعدها عنك تقريباً. ويرجع الفضل في هذا الحكم السريع والغريزي تقريباً إلى الفهم المكاني لمحيطك. واستناداً إلى هذا الإحساس، يمكنك أن تقرر ما إذا كنت ستسرع أو تتوقف أو تواصل السير. 

وبالمثل، فإن الرؤية الحاسوبية هي فرع من فروع الذكاء الاصطناعي (AI) الذي يتيح للآلات تطوير فهم لمحيطها من خلال تفسير البيانات المرئية. تماماً مثل كيفية تقييم مدى قرب السيارة لاتخاذ قرارات سريعة، يمكن لنماذج الرؤية الحاسوبية تحليل الصور ومقاطع الفيديو، مما يساعد الآلات على استشعار العالم من حولها والتفاعل معه.

على سبيل المثال Ultralytics YOLO11 هو نموذج رؤية حاسوبية يمكنه اكتشاف وتتبع الأجسام في الصور ومقاطع الفيديو في الوقت الفعلي. ببساطة، يعمل YOLO11 من خلال النظر إلى الصورة بأكملها مرة واحدة، بدلاً من النظر إلى أجزاء منها، مما يجعله أسرع وأكثر كفاءة. ويمكنه أيضًا التعامل مع مهام الرؤية الحاسوبية مثل تجزئة المثيل وتقدير الوضعية وتصنيف الصور.

وعلى وجه الخصوص، يمكن استخدام قدرات YOLO11 لحساب المسافة التي تفصل بين الأجسام بعضها عن بعض، وهو أمر مفيد في العديد من المجالات مثل التصنيع وتجارة التجزئة وإدارة الحشود، مما يساعد على تحسين السلامة والكفاءة.

في هذه المقالة، سنستكشف كيف يمكن استخدام YOLO11 لحساب المسافة في تطبيقات الرؤية الحاسوبية، وسبب أهميته، وتأثيره في مختلف الصناعات.

الشكل 1. مثال على استخدام YOLO لحساب مسافة هبوط الطائرة.

نظرة عامة على حساب المسافة في الرؤية الحاسوبية

يتضمن حساب المسافة في الرؤية الحاسوبية اكتشاف وتحديد موقع وقياس وحدات البكسل بين جسمين في الصورة. وحدات البكسل هي الوحدات الفردية التي تشكل الصورة الرقمية، ويمثل كل منها نقطة واحدة ذات لون أو قيمة شدة محددة. 

لتحويل قياسات البكسل إلى مسافات في العالم الحقيقي، فإن المعايرة هي المفتاح. يمكنك التفكير في الأمر على أنه استخدام مسطرة لقياس شيء ما ثم استخدام هذا القياس لفهم حجم الأجسام الأخرى. من خلال الرجوع إلى الأجسام ذات الأحجام المعروفة، تنشئ المعايرة رابطًا بين وحدات البكسل والمسافات الفعلية الفعلية.

دعونا نلقي نظرة على مثال لنرى كيف يعمل هذا. في الصورة أدناه، العملة المعدنية هي الجسم المرجعي، وحجمها (0.9 بوصة في 1.0 بوصة) معروف. من خلال مقارنة قياسات البكسل للأجسام الأخرى بحجم العملة، يمكننا حساب حجمها الحقيقي.

الشكل 2. يمكن استخدام العملة المعدنية كمرجع لقياس الحجم الحقيقي للأجسام الأخرى.

ومع ذلك، يتم إجراء حساب المسافة في مستوى ثنائي الأبعاد (ثنائي الأبعاد)، مما يعني أنه يقيس المسافات الأفقية والرأسية فقط بين الأجسام. يختلف هذا عن تقدير العمق، الذي يقيس المسافة بين الأجسام في الفضاء ثلاثي الأبعاد، بما في ذلك المسافة بينها وبين الكاميرا.

على الرغم من أن كاميرات العمق يمكنها قياس العمق الحقيقي وإعطاء معلومات مكانية أكثر تفصيلاً، إلا أنه في كثير من الحالات، تكون المسافة البسيطة المعايرة كافية. على سبيل المثال، تعمل معرفة المسافة بين الأجسام في مستوى ثنائي الأبعاد بشكل جيد في مهام مثل تتبع الأجسام أو إدارة قوائم الانتظار، لذا لا حاجة إلى تقدير العمق في هذه الحالات.

فهم كيفية عمل حساب المسافة باستخدام YOLO11

بعد ذلك، دعنا نتعرف على كيفية حساب المسافة بين جسمين باستخدام دعم YOLO11 لاكتشاف الأجسام وتتبعها. إليك التفاصيل

  • اكتشاف الأجسام وتتبعها: يمكن استخدام YOLO11 لاكتشاف الأجسام من خلال التعرف عليها في إطار وتتبع حركتها عبر إطارات الفيديو. يقوم بتعيين معرف مسار فريد لكل جسم، مما يسمح للنظام بمراقبة موقعه وحركته خلال الفيديو.
  • المربعات المحيطة: يتم رسم المربعات المحددة حول الأجسام المكتشفة بناءً على نتائج اكتشاف الأجسام في YOLO11والتي تحدد موقعها في الصورة.
  • تحديد الأجسام: يمكن تحديد كائنين للتركيز عليهما، ويقوم YOLO11 بتحديث المربعات المحددة أثناء تحرك الكائنات في الوقت الفعلي.
  • حساب النقط المركزية: يتم حساب النقاط المركزية (النقاط المركزية للمربعين المحدودين للكائنين) بناءً على إحداثيات زوايا المربع المحدود، التي تمثل مواضع الكائنات.
  • حساب المسافة: يمكن بعد ذلك استخدام مركزي الجسمين لحساب المسافة الإقليدية بينهما. المسافة الإقليدية هي المسافة المستقيمة بين نقطتين في مستوى ثنائي الأبعاد، وتُحسب باستخدام الفروق في الاتجاهين الأفقي والرأسي. وهذا يوفر المسافة بين الجسمين بالبكسل.

من المهم أن تضع في اعتبارك أن المسافات المحسوبة باستخدام هذه الطريقة هي مجرد تقديرات لأنها تستند إلى قياسات ثنائية الأبعاد بالبكسل.

الشكل 3. استخدام Ultralytics YOLO للكشف عن شخص وحساب المسافات. 

تأثير تقدير المسافة YOLO

وبالنظر إلى أن حساب المسافات باستخدام YOLO11 هو أمر تقديري، فقد تتساءل: أين يمكن استخدام ذلك، وكيف يمكن أن يحدث فرقاً؟ 

نظرًا لاستخدام المعايرة للوصول إلى تقديرات المسافة هذه، فهي دقيقة بما يكفي للمساعدة في العديد من المواقف العملية. تُعد تقديرات المسافة في YOLO11مفيدة بشكل خاص في البيئات الديناميكية، مثل المستودعات، حيث تكون الأجسام في حركة مستمرة وتكون التعديلات في الوقت الفعلي ضرورية للحفاظ على سير الأمور بسلاسة.

أحد الأمثلة المثيرة للاهتمام هو استخدام YOLO11 لتتبع الطرود على الحزام الناقل وتقدير المسافة بينها في الوقت الفعلي. يساعد ذلك مديري المستودعات على التأكد من أن الطرود متباعدة بشكل صحيح، مما يمنع التصادم ويحافظ على سير الأمور بسلاسة. 

في مثل هذه الحالات، لا تكون المسافة الدقيقة ضرورية دائمًا. عادةً ما يتم تعيين نطاق أو عتبة للمسافة المثلى، لذا فإن التقدير يعمل بشكل جيد لهذه الأنواع من التطبيقات.

الشكل 4. اكتشاف الحزم باستخدام YOLO11 وحساب المسافة بينها.

حساب المسافة في تطبيقات الرؤية الحاسوبية

يمكن أن تستفيد تطبيقات الرؤية الحاسوبية المختلفة من حساب المسافة بين الأجسام باستخدام YOLO11. في تحليلات البيع بالتجزئة، على سبيل المثال، يساعد في تحسين إدارة طوابير الانتظار من خلال تتبع مواقع العملاء في الوقت الفعلي. وهذا يجعل من الممكن للشركات تخصيص الموارد بشكل أفضل، وتقليل أوقات الانتظار، وخلق تجربة تسوق أكثر سلاسة. من خلال ضبط مستويات التوظيف وإدارة تدفق العملاء بشكل ديناميكي، يمكن للمتاجر منع الازدحام وتحسين استخدام المساحة.

وبالمثل، في إدارة حركة المرور، يساعد تقدير المسافة في مراقبة التباعد بين المركبات وتحليل أنماط حركة المرور. ويمكن استخدام ذلك للكشف عن السلوكيات الخطيرة، مثل التجاوز من الخلف، وتعديل إشارات المرور للحفاظ على انسيابية حركة المرور. يمكن أن يساعد في جعل الطرق أكثر أماناً من خلال تحديد المشكلات المحتملة وتحسين إدارة حركة المرور بشكل عام في الوقت الفعلي.

الشكل 5. يمكن استخدام حساب المسافة الممكّن بالرؤية لمراقبة حركة المرور.

ومن الاستخدامات الفريدة الأخرى لهذه التقنية أثناء جائحة كوفيد-19 عندما ساعدت في تعزيز التباعد الاجتماعي. فقد حرصت هذه التقنية على إبقاء الناس على مسافة آمنة في الأماكن العامة والمتاجر والمستشفيات، مما قلل من خطر انتشار الفيروس. 

من خلال تتبع المسافات في الوقت الحقيقي، يمكن إرسال تنبيهات عندما يكون الأفراد قريبين جداً، مما يسهل على الشركات ومقدمي الرعاية الصحية الاستجابة بسرعة والحفاظ على بيئة أكثر أماناً للجميع.

إيجابيات وسلبيات حساب المسافة في الرؤية الحاسوبية

والآن بعد أن ناقشنا بعض تطبيقات حساب المسافة باستخدام رؤية الكمبيوتر، إليك نظرة فاحصة على الفوائد المرتبطة بذلك:

  • الأتمتة: يمكن للذكاء الاصطناعي المرئي أتمتة مهام حساب المسافة التي كانت ستتطلب تتبعًا يدويًا بخلاف ذلك، مما يقلل من الأخطاء البشرية وتكاليف العمالة مع زيادة الإنتاجية.
  • تحسين الموارد: من خلال معرفة المسافات التقريبية بين العناصر وقربها من بعضها البعض، يمكن تحسين الموارد (مثل الموظفين أو الآلات)، مما يقلل من الهدر ويحسن سير العمل.
  • الحد الأدنى من تعقيد الإعداد: بمجرد الإعداد، تكون أنظمة حساب المسافة التي تعتمد على الرؤية منخفضة الصيانة نسبيًا وتتطلب تدخلًا بشريًا أقل مقارنةً بالأنظمة الأخرى التي تعتمد على المدخلات اليدوية أو الآلات المعقدة.

على الرغم من هذه المزايا، إلا أن هناك أيضًا بعض القيود التي يجب وضعها في الاعتبار عند تنفيذ مثل هذه الأنظمة. فيما يلي لمحة سريعة عن العوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار عندما يتعلق الأمر بحساب المسافة باستخدام الرؤية الحاسوبية:

  • الحساسية للعوامل البيئية: يمكن أن تتأثر دقة حساب المسافة بظروف الإضاءة أو الظلال أو الانعكاسات أو العوائق، مما يؤدي إلى أخطاء أو تناقضات محتملة.
  • مخاوف تتعلق بالخصوصية: يمكن أن يثير استخدام الرؤية الحاسوبية لتتبع الأشياء أو الأشخاص مشاكل تتعلق بالخصوصية، خاصة في الأماكن العامة أو البيئات الحساسة التي قد تنطوي على بيانات شخصية.
  • التعقيد في سيناريوهات الأجسام المتعددة: في البيئات التي تحتوي على العديد من الأجسام المتحركة، يمكن أن يؤدي حساب المسافات بدقة بين أجسام متعددة في وقت واحد إلى حدوث ارتباك، خاصةً إذا كانت الأجسام قريبة من بعضها البعض أو متقاطعة.

الوجبات الرئيسية

يُعد حساب المسافة بين الأجسام باستخدام YOLO11 حلاً موثوقاً يمكن أن يدعم عملية اتخاذ القرار. وهي مفيدة بشكل خاص في البيئات الديناميكية مثل المستودعات وتجارة التجزئة وإدارة حركة المرور، حيث يمكن أن يؤدي تتبع قرب الأجسام إلى تحسين الكفاءة والسلامة. 

يتيح YOLO11 إمكانية أتمتة المهام التي تتطلب عادةً جهدًا يدويًا. على الرغم من وجود بعض التحديات، مثل الحساسية للعوامل البيئية والمخاوف المتعلقة بالخصوصية، إلا أن الفوائد، مثل الأتمتة وقابلية التوسع وسهولة التكامل، تجعلها مؤثرة. مع استمرار تحسن الرؤية الحاسوبية، خاصةً في مجالات مثل حساب المسافات، من المحتمل أن نشهد تحولاً حقيقياً في كيفية تفاعل الآلات مع محيطها وفهمه.

انضم إلى مجتمعنا! استكشف مستودع GitHub الخاص بنا لمعرفة المزيد عن Vision AI. إذا كنت مهتمًا بالاستفادة من رؤية الكمبيوتر، اطلع على خيارات الترخيص لدينا. تعرّف على كيفية تحسين الرؤية الحاسوبية في مجال الرعاية الصحية من خلال تحسين الكفاءة والاطلاع على تأثير الذكاء الاصطناعي في الزراعة من خلال زيارة صفحات الحلول الخاصة بنا! 

شعار الفيسبوكشعار تويترشعار LinkedInرمز نسخ الرابط

اقرأ المزيد في هذه الفئة

دعونا نبني المستقبل
من الذكاء الاصطناعي معا!

ابدأ رحلتك مع مستقبل التعلم الآلي