Các cảm biến và sự kết hợp của trí tuệ nhân tạo giúp cải thiện khả năng của thị giác máy tính đồng thời giúp cho chúng dễ dàng triển khai và vận hành hơn.
Xu hướng trong 10 năm tới, nhờ vào những tiến bộ về công suất tính toán, sự nhảy vọt về khối lượng, tốc độ, sự đa dạng của dữ liệu, trí tuệ nhân tạo có khả năng sẽ trở thành công nghệ mang tính đột phá nhất.
Với những nghiên cứu về trí tuệ nhân tạo cho các sản phẩm mới đang tạo ra những ứng dụng khó tin khi máy móc, thiết bị đang ngày càng tiến sát đến khả năng của con người. Thậm chí, trong nhiều lĩnh vực, máy móc trí tuệ nhân tạo có khả năng vượt trội hơn so với con người.
Thị giác máy tính là một công nghệ thuộc lĩnh vực trí tuệ nhân tạo và khoa học máy tính, thiết lập cho máy có tầm nhìn và xử lý nhận dạng của con người. Mô tả khả năng của bộ máy có thể thu nhận và phân tích các dữ liệu trực quan rồi sau đó đưa ra các quyết định về nó.
Thị giác máy (Computer Vision) hướng đến quá trình mô phỏng tầm nhìn của con người trong bộ máy phi sinh học. Bao gồm việc chụp ảnh ban đầu, phát hiện và nhận dạng đối tượng.
Từ lâu, công nghệ này đã trở nên phổ biến trong khoa học viễn tưởng, do đó chúng thường được xem như một điều hiển nhiên. Trong thực tế, hệ thống cung cấp khả năng thị giác máy tính đáng tin cậy, chính xác và trong thời gian thực là một vấn đề đầy thách thức chưa được phát triển một cách đầy đủ.
Khi hệ thống này trường thành, sẽ có nhiều ứng dụng dựa vào thị giác máy như là một thành phần chính. Chẳng hạn như robot tự động, xe hơi, máy bay không người lái, y tế thông minh hỗ trợ trong phẫu thuật đồng thời cấy ghép phẫu thuật phục hồi thị giác cho con người.
Thị giác máy tính cho phép máy tính cũng như robot, các phương tiện điều khiển từ máy tính và mọi thứ từ: nhà máy, nông trại,.. có thể thực hiện một số hoạt động tự động, thậm chí an toàn và hiệu quả hơn. Thị giác máy cần rất nhiều dữ liệu, tiến hành thực hiện phân tích dữ liệu lặp đi lặp lại cho đến khi phân biệt được các điểm khác biệt và nhận ra hình ảnh. Công nghệ ứng dụng để thực hiện thị giác máy đó chính là học sâu và mạng nơ-ron tích hợp (CNN - Convolutional neural network).
Sử dụng mô hình thuật toán, cho phép máy tính tự học về ngữ cảnh của dữ liệu trực quan, thay vì cần người lập trình. Nếu dữ liệu được cung cấp đủ, máy tính sẽ nhìn vào dữ liệu và tự dạy nó phân biệt hình ảnh này với hình ảnh khác.
Trong thế giới hiện đại, thị giác máy tính được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực chứng minh tầm ảnh hưởng của nó. Chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm: Kinh doanh, giải trí, giao thông, chăm sóc sức khỏe,..
Động lực chính cho sự phát triển của hệ thống thị giác máy đó là lượng thông tin thu thập được từ điện thoại thông minh, Camera công nghiệp và các thiết bị hỗ trợ khác. Chúng được sử dụng để đào tạo cho hệ thống thị giác máy tính, từ đó nâng tầm giá trị của nó trong các hoạt động của con người.
Đây là ứng dụng phổ biến nhất của thị giác máy tính. Trước khi chưa có thị giác máy tính, việc phát hiện các khuyểt điểm, lỗi sản phẩm được thực hiện bởi con người. Do đó đối với khối lượng công việc lớn, việc kiểm tra chính xác hoàn toàn là rất khó khăn và tốn nhiều thời gian, nhân lực.
Tuy nhiên với thị giác máy, chúng có thể phát hiện ra các lỗi dù là nhỏ nhất như là vết nứt trên kim loại, lỗi sơn, bản in xấu,. với kích thước nhỏ hơn 0,05mm. Trong đó, thuật toán là “Deep Learning”, được thiết kế và đào tạo đặc biệt cho từng ứng dụng cụ thể thông qua các hình ảnh có lỗi và không lỗi.
Một ứng dụng quan trọng nhất của thị giác máy tính đó là đo lường, Những gì trước đây được đo lường bởi các thiết bị hoặc đầu dò laser phức tạp, nhưng hiện nay có thể đơn giản hóa bằng thị giác máy tính. Để việc đo lường có độ chính xác cao, cần cung cấp đầy đủ tài liệu tham khảo để máy học và tạo ra môi trường ánh sáng thuận lợi, phù hợp với các đối tượng.
Nhờ sử dụng hệ thống thị giác, con người có thể đo lường kích thước bộ phận thay đổi, độ thẳng, độ song song…
Ngày nay, camera của điện thoại thông minh có thể đọc trực tiếp văn bản ngay lập tức. Ta dễ thấy điều này ở các ứng dụng dịch thuật. Khi camera quét qua, phần văn bản sẽ được nhập tự động và dịch sang ngôn ngữ khác. Ở đây, thị giác máy tính sử dụng thuật toán OCR để nhận dạng các ký tự với độ chính xác cao.
Một tính năng chính của giải pháp liên quan đến việc sử dụng thị giác máy tính để kiểm tra các máy tính bảng bị hỏng hoặc hình thành một phần. Khi máy tính bảng đi qua dây chuyền sản xuất, hình ảnh được chụp và chuyển đến một PC chuyên dụng để xử lý hình ảnh bằng phần mềm sau đó chạy tiếp phân tích để kiểm tra xem các máy tính bảng có đúng màu, chiều dài, chiều rộng và toàn bộ không.
Số liệu nghiên cứu cho thấy, đến năm 2023, thị trường thị giác máy tín toàn cầu dự kiến sẽ đạt 12,29 tỷ USD.
Các động lực chính của sự tăng trưởng trong thị trường thị giác máy là nhu cầu kiểm tra chất lượng và tự động hóa bên trong các nhà máy. Nhu cầu ngày càng tăng đối với các hệ thống tích hợp AI và IoT phụ thuộc vào thị giác máy để cải thiện năng suất của rô bốt tự động hóa và các sáng kiến của chính phủ để hỗ trợ các nhà máy thông minh trên toàn cầu.
Những năm gần đây, thị giác máy tính đang có một bước phát triển rõ rệt trong kỷ nguyên của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Với việc kết hợp với các dữ liệu từ máy tính học sâu thu thập được từ hoạt động sản xuất hàng ngày, Thị giác máy tính hoàn toàn có những tiềm năng trở thành trợ thủ đắc lực của các nhà sản xuất, cung cấp sự hỗ trợ về mọi mặt trong nhà máy.
Với tiềm năng phát triển không ngừng, thị giác máy tính kết hợp máy tính học sâu hoàn toàn có thể là tiền đề cho sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo mô phỏng tinh vi chính bộ não con người trong tương lai không xa. Tuy nhiên, nó cũng luôn là bài toán thách thức đối với các hệ thống mạng máy tính. Sử dụng mô hình học sâu và sức mạnh của các thuật toán học máy ngày càng lớn mạnh là nguyên nhân của những mối lo ngại liên tục gia tăng và những cuộc tấn công của tin tặc. Điều đó có nghĩa là mọi người sử dụng phải luôn có trách nhiệm và thị giác máy tính cần phải được giám sát bởi tất cả chúng ta trên toàn thế giới.
Có thể khẳng định rằng, thị giác máy tính đang ngày càng khẳng định vị thế của mình trong sự phát triển của xã hội. Trong tương lai, có thể thị giác máy tính là ứng dụng tiên phong, mở ra kỷ nguyên phát triển mơi cho con người. Kỷ nguyên của trí tuệ nhân tạo.
