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1999 年,Gary Bradski(加里·布拉德斯基)當時在英特爾任職,懷著通過為計算機視覺和人工智能的從業者提供穩定的基礎架構并以此來推動產業發展的美好愿景,他啟動了 Open CV 項目。

OpenCV是什么?有哪些技術應用領域?

 

Open CV(Open Source Computer Vision Library)是一個開源的計算機視覺庫,它提供了很多函數,這些函數非常高效地實現了計算機視覺算法(最基本的濾波到高級的物體檢測皆有涵蓋)。

Open CV 庫用 C語言 和 C++ 語言編寫,可以在 windows、linux、mac OS X 等系統運行。同時也在積極開發 Python、JAVA、Matlab 以及其他一些語言的接口,將庫導入Android/ target=_blank class=infotextkey>安卓和 IOS 中為移動設備開發應用。

Open CV 是跨平臺的,可以在 Windows、Linux、Mac OS、Android、iOS 等操作系統上運行。

Open CV 的應用領域非常廣泛,包括圖像拼接、圖像降噪、產品質檢、人機交互、人臉識別、動作識別、動作跟蹤、無人駕駛等。

Open CV 還提供了機器學習模塊,你可以使用正態貝葉斯、K最近鄰、支持向量機、決策樹、隨機森林、人工神經網絡等機器學習算法。

Open CV 自項目成立以來獲得了來自英特爾和谷歌的大力支持,尤其需要感謝 Itseez,該公司完成了早期開發的大部分工作。此后,Arraiy 團隊加入該項目并負責維護始終開源和免費的 OpenCV.org。

Itseez 是俄羅斯的一家視覺公司,專門從事計算機視覺算法。2016 年 5 月,英特爾收購該公司,以“幫助英特爾的用戶打造創新型深度學習的 CV 應用,如果自動駕駛、數字安全監控和工業檢測”(英特爾物聯網總經理 Doug Dacies 如此說)。

Open CV 設計用于進行高效的計算,十分強調實時應用的開發。它由 C++ 語言編寫并進行了深度優化,從而可以享受多線程處理的優勢。

Open CV 的一個目標是提供易于使用的計算機視覺接口,從而幫助人們快速建立精巧的視覺應用。

Open CV 庫包含從計算機視覺各個領域衍生出來的 500 多個函數,包括工業產品質量檢驗、醫學圖像處理、安保領域、交互操作、相機校正、雙目視覺以及機器人學。

因為計算機視覺和機器學習經常在一起使用,所以 Open CV 也包含一個完備的、具有通用性的機器學習庫(ML模塊)。這個子庫聚焦于統計模式識別以及聚類。ML 模塊對 Open CV 的核心任務(計算機視覺)相當有用,但是這個庫也足夠通用,可以用于任意機器學習問題。

 

IPPICV 加速

如果希望得到更多在英特爾架構上的自動優化,可以購買英特爾的集成性能基元(IPP)庫,該庫包含了許多算法領域的底層優化程序。在庫安裝完畢的情況下 Open CV 在運行的時候會自動調用合適的 IPP 庫。

從 Open CV 3.0 開始,英特爾許可 Open CV 研發團隊和 Open CV 社區擁有一個免費的 IPP 庫的子庫(稱 IPPICV),該子庫默認集成在 Open CV 中并在運算時發揮效用。

如果你使用的是英特爾的處理器,那么 OpenCV 會自動調用 IPPICV。

IPPICV 可以在編譯階段鏈接到 OpenCV,這樣一來,會替代相應的低級優化的C語言代碼(在 cmake 中設置WITH_IPP=ON/OFF來開啟或者關閉這一功能,默認情況為開啟)。使用 IPP 獲得的速度提升非??捎^。

OpenCV是什么?有哪些技術應用領域?

圖:當 Open CV 在 Intel Haswell 處理器上使用 IPPICV 時的加速效果

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許多計算機科學家和經驗豐富的程序員多多少少都了解計算機視覺的某些方面,但是很少有人熟諳計算機視覺的每一個應用。比如:

? 很多人了解計算機視覺在安保行業的應用;

? 一些人也知道它在網頁端的圖像和視頻處理中的應用在逐漸增加。

但很少有人知道計算機視覺在游戲交互中的應用。同時,也很少有人認識到大部分航空圖像和街景圖像(比如說谷歌街景)已經大量應用相機校正和圖像拼接技術。

有一些人略微知道一點視覺在自動監控、無人機或者生物制藥分析上的應用,但很少有人知道計算機視覺早已經在制造業普遍使用。事實上,批量制造的所有東西都已經利用計算機視覺在進行某些方面的質檢工作了。

自從測試版本在 1999 年 1 月發布以來,Open CV 已經廣泛用于許多應用、產品以及科研工作中。這些應用包括在衛星和網絡地圖上拼接圖像,圖像掃描校準,醫學圖像的降噪,目標分析,安保以及工業檢測系統,自動駕駛和安全系統,制造感知系統,相機校正,軍事應用,無人空中、地面、水下航行器。

它也被運用于聲音和音樂的識別,在這些場景中,視覺識別方法被運用于聲音的頻譜圖像。

Open CV 亦是斯坦福大學的機器人斯坦利(Stanley)至關重要的一部分,這個機器人贏得了美國國防部高級研究計劃署主持的 DARPA 機器人挑戰賽野外機器人競速的 200 萬美元大獎。

DARPPA 機器人挑戰賽(DRC)是機器人領域的一項重大賽事,堪稱“機器人的奧林匹克”。

 

Open CV 使用開源許可證

Open CV 的開源許可允許任何人利用 Open CV 包含的任何組件構建商業產品。你也沒有義務開源自己的產品或者對該產品所涉及領域進行反饋和改進,雖然我們希望你這樣做。

在這種自由許可的影響下,項目有著極其龐大的用戶社區,社區用戶包括一些來自大公司的員工(IBM、微軟、英特爾、索尼、西門子和谷歌等)以及一些研究機構(例如斯坦福大學、麻省理工學院、卡內基梅隆大學、劍橋大學以及法國國家信息與自動化研究所)。

此外,Open CV 項目還有一個雅虎論壇組為用戶提供提問和討論的地方,該論壇組有超過 50 000 名成員。

Open CV 在世界范圍內都非常流行,尤其是在中國、日本、俄羅斯、歐洲和以色列有著龐大的用戶社區。

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