物体检测是一种计算机视觉技术,可让人工智能系统识别和定位图像或视频中的物体。这项技术不仅仅是对图像进行简单的分类,它还能精确定位物体的位置,并在物体周围绘制边框,提供视觉场景中物体的 "内容 "和 "位置"。这种能力是许多人工智能应用的基础,能让机器以接近人类视觉的方式感知视觉世界并与之互动。
物体检测涉及几个重要概念,对于理解这些系统的工作原理至关重要。边界框是围绕检测到的物体绘制的矩形框架,可清晰直观地显示物体的位置。另一个关键指标是 "交集大于联合"(Intersection over Union,IoU),它用于测量预测边界框与地面实况边界框之间的重叠度,有助于评估检测的准确性。此外,平均精度(mAP)用于评估物体检测模型的整体性能,它同时考虑了多个类别的精度和召回率。
物体检测架构主要有两类:单级检测器和两级检测器。单级检测器(如Ultralytics YOLO )的设计旨在提高速度和效率,可一次性处理整个图像,同时预测边界框和类概率。因此,它们非常适合于需要快速处理的实时应用。相比之下,两阶段检测器首先生成区域建议,然后对这些区域进行分类,通常准确度更高,但处理速度较慢。
物体检测是一项强大的技术,但必须将其与相关的计算机视觉任务区分开来。图像分类涉及为整幅图像指定一个标签,标明存在的主要物体或场景。语义分割则更进一步,将图像中的每个像素归入预定义的类别,提供详细的场景地图。而物体检测则结合了两者的优点,不仅能对图像中的多个物体进行分类,还能通过边界框对其进行精确定位。
物体检测在各行各业都有广泛的应用,它改变了企业的运营方式,改善了人们的日常生活。下面是两个显著的例子:
在汽车行业,物体检测对于自动驾驶汽车的发展至关重要。自动驾驶汽车依靠物体检测来实时识别和跟踪行人、其他车辆、交通信号灯和路标。这使车辆能够安全导航并做出明智决策,例如何时刹车、加速或变道。准确、快速的物体探测对于确保自动驾驶系统的安全性和可靠性至关重要。了解有关自动驾驶汽车中的人工智能的更多信息。
物体检测还通过自动化和改进各种流程,为零售业带来了革命性的变化。例如,在自动零售结账中,物体检测系统可以在产品放入购物车时对其进行识别,自动更新计费系统并简化结账流程。这不仅可以减少等待时间,提升客户体验,还能改善库存管理,减少错误。此外,物体检测还可用于货架监控,确保产品库存和陈列正确。
有几种工具和框架可用于开发和部署物体检测模型。 Ultralytics YOLOUltralytics YOLO 模型(如YOLOv8 )设计得用户友好且高效,使开发人员能够轻松地训练和部署用于实时对象检测的模型。此外,OpenCV还为图像和视频处理提供了一个全面的函数库,这对于构建强大的物体检测应用至关重要。
对于那些希望在无需大量编码的情况下探索物体检测的用户,Ultralytics HUB 提供了一个用于训练和部署模型的无代码平台。这使得具有不同专业技术水平的用户都能在自己的项目中利用对象检测的强大功能。