計(jì)算機(jī)視覺分析圖像，然后使用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (CNN)?創(chuàng)建其“所見”的數(shù)值表示。CNN 是一類人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，使用卷積層從輸入中篩選出有用信息。卷積運(yùn)算需要綜合使用輸入數(shù)據(jù)（特征圖）與卷積內(nèi)核（濾波器），以便生成轉(zhuǎn)換后的特征圖。卷積層濾波器可根據(jù)學(xué)習(xí)參數(shù)進(jìn)行修改，以便為特定任務(wù)提取最有用的信息。卷積網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)任務(wù)自動(dòng)調(diào)整，尋找最重要的特征。在執(zhí)行一般的物體識(shí)別任務(wù)時(shí)，CNN 會(huì)過濾物體的形狀信息；但在進(jìn)行識(shí)別鳥的任務(wù)時(shí)，CNN 則會(huì)提取鳥的顏色信息。這是由于 CNN 認(rèn)為，不同類的物體會(huì)具有不同的形狀，而對(duì)于不同類型的鳥而言，其顏色可能要比形狀的差異性更大。
計(jì)算機(jī)視覺的行業(yè)用例
計(jì)算機(jī)視覺用例包括圖像識(shí)別、圖像分類、視頻標(biāo)記和虛擬助手。計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中更加流行和突出的用例包括：
- 醫(yī)學(xué)。醫(yī)學(xué)圖像處理需要快速提取重要的圖像數(shù)據(jù)以便對(duì)患者進(jìn)行正確診斷，包括快速檢測(cè)腫瘤和動(dòng)脈硬化。雖然計(jì)算機(jī)視覺本身無法提供診斷，但它是現(xiàn)代醫(yī)療診斷技術(shù)中寶貴的一部分，可以更大程度地弱化醫(yī)生的想法，并且為醫(yī)生提供越來越多的原本無法看到的信息。
- 自動(dòng)駕駛汽車。另一個(gè)非常活躍的計(jì)算機(jī)視覺調(diào)研領(lǐng)域，自動(dòng)駕駛車輛可以完全由計(jì)算機(jī)視覺解決方案接管，或者其操作可以得到顯著增強(qiáng)。目前已有的常用應(yīng)用包括汽車中的早期警報(bào)系統(tǒng)。
- 行業(yè)用途。制造業(yè)中有很多計(jì)算機(jī)視覺解決方案的當(dāng)前和潛在用途，以支持制造流程。目前的用途包括質(zhì)量控制，其中計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)會(huì)檢查部件和產(chǎn)品成品是否有缺陷。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)使用光學(xué)分揀去除食品中不需要的材質(zhì)。
數(shù)據(jù)科學(xué)家和計(jì)算機(jī)視覺
Python?是機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 領(lǐng)域的熱門編程語言，許多數(shù)據(jù)科學(xué)家都熟悉其易用性及其大型庫（其中大多數(shù)庫都是免費(fèi)和開源的）。數(shù)據(jù)科學(xué)家在 ML 系統(tǒng)中使用 Python 進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析，因?yàn)?Python 支持各種?ML 模型和算法。鑒于 ML 和計(jì)算機(jī)視覺之間的關(guān)系，數(shù)據(jù)科學(xué)家可以利用計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用向各類企業(yè)的擴(kuò)展，從圖像和視頻存儲(chǔ)中提取重要信息，增強(qiáng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策制定。
借助 GPU 加速卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
在架構(gòu)方面，CPU 僅由幾個(gè)具有大緩存內(nèi)存的核心組成，一次只可以處理幾個(gè)軟件線程。相比之下，GPU 由數(shù)百個(gè)核心組成，可以同時(shí)處理數(shù)千個(gè)線程。
由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由大量相同的神經(jīng)元構(gòu)建而成，因此本質(zhì)上具有高度并行性。? 這種并行性自然地會(huì)映射到?GPU，能夠提供數(shù)據(jù)并行的算術(shù)架構(gòu)，并且相比僅限 CPU 的訓(xùn)練，計(jì)算速度大幅增加。這種類型的架構(gòu)對(duì)一系列圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行類似的計(jì)算。GPU 的單指令多數(shù)據(jù) (SIMD) 功能使其適合運(yùn)行計(jì)算機(jī)視覺任務(wù)，這些任務(wù)通常涉及對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行類似的計(jì)算。具體而言，NVIDIA GPU 可顯著加速計(jì)算機(jī)視覺操作，為其他工作釋放 CPU。? 此外，在同一臺(tái)機(jī)器上可以使用多個(gè) GPU，創(chuàng)建能夠并行運(yùn)行多個(gè)計(jì)算機(jī)視覺算法的架構(gòu)。