คอมพิวเตอร์วิทัศน์คืออะไร
คอมพิวเตอร์วิทัศน์เป็น AI ประเภทที่จะฝึกอบรมให้คอมพิวเตอร์เลียนแบบวิธีการมองของมนุษย์ ทำความเข้าใจสิ่งที่มนุษย์เห็น และกระทำการจากข้อมูลที่ประมวลผลและวิเคราะห์ไว้ องค์กรที่ใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์สามารถสร้างผลลัพธ์ทางธุรกิจได้หลากหลาย อาทิ กระบวนการที่ไหลลื่น ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น และประสบการณ์ที่ดีขึ้นของลูกค้า และการสร้างความแตกต่างในการแข่งขันที่ดีขึ้นในตลาด
คอมพิวเตอร์วิทัศน์มักนำไปใช้กับงานที่ใช้เวลานาน มักเกิดข้อผิดพลาด หรืองานที่มนุษย์แทบจะทำไม่ได้เอง เช่น ตรวจจับรูปลักษณ์และจัดแบ่งประเภทที่ผิดปกติ การตรวจตราสภาพเครื่อง การวิเคราะห์ภาพถ่ายทางการแพทย์แบบอัตโนมัติ และการตรวจจับโรค สำหรับงานต่างๆ ในลักษณะนี้ องค์กรต้องคอยตรวจตราปฏิบัติการ กระบวนการ และส่วนอื่นๆ ในธุรกิจจากหลายๆ จุดรับข้อมูล ทำให้ได้รับข้อมูลภาพที่รวบรวมไว้เป็นจำนวนมหาศาล ซึ่งจะต้องสกัดออกมาเป็นข้อมูลเชิงลึกและกระทำการ ซึ่งมักจะเป็นแบบเกือบเรียลไทม์
คอมพิวเตอร์วิทัศน์ถูกนำไปใช้อย่างไร
ระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์จะใช้โมเดลของ Machine Learning และ Deep Learning เพื่อฝึกอบรบมระบบให้รับรู้แง่มุมต่างๆ ของภาพหรือวิดีโอ แล้วทำการคาดการณ์เกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ ประเภทของโมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์ประกอบด้วย:
- การจำแนกหมวดหมู่ภาพ เพื่อทำการตรวจสอบภาพและกำหนดป้ายชื่อหมวดหมู่ไว้ตามลักษณะเนื้อหา ตัวอย่างเช่น โมเดลการจำแนกหมวดหมู่ภาพสามารถนำไปใช้คาดการณ์ว่าภาพใดที่ประกอบด้วยสุนัข แมว หรือลูกค้าที่มีอารมณ์ฉุนเฉียว
- การแบ่งส่วนภาพ เพื่อทำการระบุวัตถุและสกัดออกจากพื้นหลังของภาพ เช่น การแยกส่วนเนื้องอกออกจากเนื้อเยื่อสมองที่อยู่รอบข้างในผลการเอ็กซเรย์
- การตรวจจับวัตถุ เพื่อการสแกนภาพหรือวิดีโอและตรวจหาวัตถุเป้าหมาย โดยทั่วไปโมเดลการตรวจจับวัตถุจะแสดงหลายๆ วัตถุไปพร้อมๆ กัน และสามารถนำไปใช้กับงานอย่างเช่น การตรวจจับวัตถุบนชั้นวางขายเพื่อการจัดการรายการสินค้าที่ดีขึ้น หรือความผิดปกติในรายการสินค้าบนสายการผลิต
- การตามติดวัตถุ เพื่อตามติดการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ตรวจจับขณะที่ดำเนินไปในสภาพแวดล้อมหนึ่ง ตัวอย่างเช่น การตามติดวัตถุสามารถนำไปใช้ในการขับรถแบบอัตโนมัติ เพื่อตามติดคนเดินเท้าบนทางเท้าหรือขณะที่เดินข้ามถนน
- การสกัดคุณสมบัติ เพื่อจับแยกคุณลักษณะอันเป็นประโยชน์ที่จับได้ในภาพหรือวิดีโอ แล้วแชร์ไปให้อัลกอริทึม AI ที่สอง เช่น การจับคู่ภาพดึงผลการค้นหา ตัวอย่างเช่น การสกัดคุณสมบัติสามารถนำไปใช้สร้างระบบอัตโนมัติให้การตรวจตราจราจรและการตรวจจับเหตุการณ์ได้
- การอ่านอักขระ ด้วยแสง เพื่อการสกัดและแปลงข้อความจากภาพให้อยู่ในรูปแบบที่เครื่องสามารถอ่านได้ ซึ่งมักจะนำไปใช้ในระบบธนาคารและงานดูแลสุขภาพเพื่อประมวลผลเอกสารและเวชระเบียนผู้ป่วย
การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์ในอุตสาหกรรมต่างๆ
คอมพิวเตอร์วิทัศน์ทำให้เกิดรูปแบบการใช้งานใหม่ๆ อย่างหลากหลาย ช่วยให้บริษัทในอุตสาหกรรมต่างๆ แก้ปัญหาในโลกตามเป็นจริง เช่น การลดค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติงาน สร้างระบบอัตโนมัติในการทำธุรกิจ และสร้างบริการหรือกระแสรายได้ใหม่ๆ ต่อไปนี้เป็นอุตสาหกรรมชั้นนำที่ใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์ และวิธีการอันน่าทึ่งที่เขาประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้กัน
ระบบอัตโนมัติด้านอุตสาหกรรมและการผลิต
ผู้ผลิตต่างใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์เพื่อสร้างระบบอัตโนมัติขึ้นมา ซึ่งช่วยทำให้กระบวนการผลิตของตนมีประสิทธิผลมากขึ้น ลดความผิดพลาดของมนุษย์ ปรับปรุงความปลอดภัยของคนงาน และสร้างผลิตผลได้สูงขึ้นกับต้นทุนที่ต่ำลง การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์บางประการที่พบเห็นได้ทั่วไปในการผลิตก็มีเช่น:
- การตรวจสอบผลิตภัณฑ์แบบอัตโนมัติ: การตรวจสอบผลิตภัณฑ์ด้วยภาพเป็นสิ่งสำคัญต่อการควบคุมคุณภาพ ด้วยการสร้างระบบอัตโนมัติสำหรับการตรวจสอบแบบจับภาพโดยใช้กล้องสายการผลิต โมเดล AI สำหรับการจำแนกหมวดหมู่ข้อบกพร่องและการตรวจจับความผิดปกติ และระบบคอมพิวเตอร์เอดจ์ ผู้ผลิตก็สามารถปรับปรุงความแม่นยำและความเร็วในการประกันคุณภาพได้
- การตรวจตราความปลอดภัย: คอมพิวเตอร์วิทัศน์สามารถนำไปใช้ตรวจตราพื้นที่โรงงานเพื่อช่วยรักษาความปลอดภัยของคนงาน ตัวอย่างเช่น การวิเคราะห์ของวิดีโอแบบเรียลไทม์สามารถช่วยระบุและแจ้งเตือนพนักงานถึงอุบัติเหตุหรือจุดรั่วล้น หรือตรวจพบการเข้าสู่บริเวณอันตรายที่ห้ามเข้า
การดูแลสุขภาพ
องค์กรการดูแลสุขภาพนำเอาคอมพิวเตอร์วิทัศน์ไปใช้ในหลากหลายวิธีการ ไม่ว่าจะเป็นการรักษาเชิงป้องกันหรือการวางแผนรักษามะเร็ง เพื่อให้ผลการรักษาผู้ป่วยดีขึ้น ปรับปรุงความแม่นยำ เร่งการตรวจจับโรค และอีกมากมาย ตัวอย่างของคอมพิวเตอร์วิทัศน์ที่ถูกนำไปใช้ในการดูแลสุขภาพก็มี:
- การทำภาพทางการแพทย์: การเพิ่มเสริมสแกนเนอร์ CT ระบบเอ็กซเรย์ และกล้องส่อง และเทคโนโลยีการทำภาพทางการแพทย์อื่นๆ กับระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์ สามารถช่วยให้เกิดการประมวลผลข้อมูลปริมาณมหาศาลอย่างรวดเร็ว ทำให้เวิร์กโฟลว์ไหลลื่น และการประเมินภาพเป็นไปอย่างแม่นยำและมีประสิทธิผล เทคโนโลยี Deep Learning ถูกนำมาใช้ช่วยในการทำภาพสไลด์ทั้งหมดในด้านพยาธิวิทยาดิจิทัล
- การตรวจตราผู้ป่วยจากระยะไกล: กล้องและเซนเซอร์ที่มาพร้อมกับแอปพลิเคชันด้านคอมพิวเตอร์วิทัศน์ สามารถนำไปใช้รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของผู้ป่วย เช่น การเดินเหินหรือการวางระเบียบร่างกาย เพื่อระบุลักษณะที่ผิดปกติไปจากธรรมชาติ และแจ้งเตือนฝ่ายดูแลรักษาหากเป็นกรณีฉุกเฉิน
การค้าปลีก
ตั้งแต่การเข้าใจว่าจะจัดวางผลิตภัณฑ์ตรงไหนในเวลาที่เหมาะสมที่สุดเพื่อเติมสินค้าคงคลังใหม่ กระทั่งการตามติดพฤติกรรมของลูกค้าในร้าน คอมพิวเตอร์วิทัศน์สามารถช่วยผู้ค้าปลีกพบข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการดำเนินงานของตน เพื่อประกอบการตัดสินใจทางธุรกิจได้รอบคอบขึ้น การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์บางประการที่พบเห็นได้ทั่วไปในการค้าปลีกก็มีเช่น:
- การป้องกันการสูญเสียขาดทุน: โมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์สามารถวิเคราะห์ข้อมูลจากกล้องที่มีอยู่ในร้าน หรือตรวจสอบคีออสก์ได้เอง เพื่อระบุพฤติกรรมที่น่าสงสัยและส่งคำแจ้งเตือนแบบเรียลไทม์ไปยังผู้จัดการร้านเพื่อให้หยุดยั้งและสกัดการลักขโมย
- จุดชำระเงินบริการตัวเองแบบไร้การสัมผัส: ผู้ค้าปลีกที่มองหาวิธีเพิ่มประสิทธิผลและยกระดับประสบการณ์ของลูกค้า สามารถใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการสแกนอัจฉริยะ 3D และโมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์ เพื่อจับภาพ ตรวจจับ และรับรู้รายการอาหารที่ไม่ใช้บาร์โค้ด ทำให้เกิดการชำระเงินได้อย่างรวดเร็วและสะดวกสบายโดยใช้บริการจากพนักงานน้อยที่สุด
เมืองอัจฉริยะ
เทคโนโลยีเมืองอัจฉริยะสามารถรวบรวมฟีดวิดีโอจากกล้องตามถนน เพื่อให้ผู้ดูแลเมืองสามารถทำการตัดสินใจด้านการปฏิบัติงานได้อย่างรอบคอบ เพื่อช่วยปรับปรุงความปลอดภัย การเดินทาง และคุณภาพชีวิตของประชาชน ต่อไปนี้เป็นวิธีบางประการที่อาจนำเอาคอมพิวเตอร์วิทัศน์ไปใช้ในเมืองอัจฉริยะ:
- การจัดการจราจร: หน่วยงานบริหารเมืองสามารถปฏิบัติใช้โมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์เพื่อตรวจตราและวิเคราะห์สี่แยกและรูปแบบการจราจร และตรวจจับและตามติดยานพาหนะและผู้เดินเท้าเพื่อทำให้การสัญจรเป็นไปอย่างไหลลื่น และช่วยเพิ่มความปลอดภัยบริเวณสี่แยก
- การดูแลรักษาโครงสร้างพื้นฐาน: โมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์สามารถใช้ฝึกอบรมให้รับรู้ปัญหาบนถนนหนทางและสะพาน เช่น พื้นถนนแตกหรือเป็นหลุมเป็นบ่อ ตลอดทั่วทั้งเมืองหรือทั้งประเทศ แล้วแจ้งให้เจ้าหน้าที่ในท้องที่รับทราบเมื่อจำเป็นต้องทำการดูแลรักษา
คอมพิวเตอร์วิทัศน์ทำงานอย่างไร
คอมพิวเตอร์วิทัศน์ผนวกรวมส่วนประกอบต่างๆ เช่น ระบบคอมพิวเตอร์เอดจ์ ระบบคอมพิวเตอร์คลาวด์ ซอฟต์แวร์ และโมเดล Deep Learning ของ AI เพื่อช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถ “ดู” ข้อมูลที่รวบรวมจากกล้องและวิดีโอ รับรู้ถึงวัตถุ ผู้คน และรูปแบบต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว ทำการคาดการณ์เกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้ และกระทำการหากจำเป็น
บทบาทของ Convolutional Neural Network
ระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์จะใช้โมเดล Deep Learning จากตระกูลอัลกอริทึมที่เรียกว่า Convolutional Neural Networks (CNN) เพื่อนำทางการประมวลผลและการวิเคราะห์ภาพ โมเดล Deep Learning เหล่านี้จะวิเคราะห์ค่า RGB ที่ฝังอยู่ในพิกเซลของภาพดิจิทัลเพื่อตรวจจับรูปแบบที่รู้จักได้ CNN สามารถนำไปพัฒนาเพื่อทำการประเมินพิกเซลตามคุณสมบัติต่างๆ ได้สารพัด อาทิ การกระจายของสี รูปทรง พื้นผิว และความลึก แล้วรับรู้และจำแนกวัตถุต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ
การฝึกอบรมโมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์
ก่อนที่จะนำเอาระบบคอมพิวเตอร์วิทัศน์ไปใช้ทำงาน นักวิทยาศาสตร์ข้อมูลและนักพัฒนาจะต้องฝึกอบรมโมเดล Deep Learning ของระบบสำหรับรูปแบบการใช้งานเฉพาะ การทำเช่นนี้ต้องใช้ข้อมูลเฉพาะแอปพลิเคชันในปริมาณมากที่โมเดลสามารถใช้รับรู้ได้ว่ามันถูกพัฒนาให้ระบุอะไร ตัวอย่างเช่น สำหรับแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์วิทัศน์ที่ออกแบบมาให้รับรู้สุนัข โมเดลจะต้องเรียนรู้ก่อนว่าสุนัขมีหน้าตาเป็นอย่างไร ที่ทำเช่นนี้ได้เพราะได้รับการฝึกอบรมให้รับรู้นับพันหรืออาจจะนับล้านภาพของสุนัขตามสายพันธุ์ ขนาด สี และคุณลักษณะต่างๆ
โดยส่วนใหญ่แล้วการฝึกอบรมจะเกิดขึ้นในศูนย์ข้อมูลหรือสภาพแวดล้อมคลาวด์ โดยเฉพาะสำหรับโครงการริเริ่มการฝึกอบรมที่ซับซ้อน ตัวเร่งความเร็ว GPU และ AI สามารถนำไปใช้เร่งรัดกระบวนการและจัดการกับจำนวนที่เพิ่มขึ้นของพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องได้ดีขึ้น หลังจากเสร็จสิ้นระยะการฝึกอบรมโมเดลแล้ว โมเดลก็จะมีความรู้ที่ต้องใช้ตีความและอนุมานข้อมูลจากภาพดิจิทัล โมเดลอาจจะนำไปปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมหรือฝึกอบรมใหม่เมื่อเวลาผ่านไป
อีกประการสำคัญที่ควรรับทราบไว้ก็คือผู้ที่คิดจะสร้างโซลูชันด้านคอมพิวเตอร์วิทัศน์ก็สามารถใช้โมเดลรากฐานแบบพร้อมใช้งานเป็นจุดตั้งต้นไว้ใช้ทำการปรับเปลี่ยน เพื่อเร่งรัดเวลาการพัฒนาโดยไม่ต้องเริ่มนับจากศูนย์
การจัดใช้โมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์
เมื่อได้รับการฝึกอบรมแล้ว โมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์สามารถนำไปจัดใช้กับระบบคอมพิวเตอร์เพื่อดำเนินการใช้เงื่อนไขการอนุมานและการตีความภาคสนาม โดยประเมินข้อมูลภาพและวิดีโออย่างต่อเนื่องเพื่อสกัดเอาข้อมูลและข้อมูลเชิงลึก แม้ว่าโซลูชันด้านคอมพิวเตอร์วิทัศน์สามารถดำเนินงานเวิร์กโหลดการอนุมานภายในคลาวด์หรือศูนย์ข้อมูลได้ หลายๆ องค์กรในปัจจุบันเริ่มมองหาการประยุกต์ใช้ AI ที่เอดจ์ ซึ่งโมเดลคอมพิวเตอร์วิทัศน์จะทำงานใกล้กับจุดที่ข้อมูลถูกผลิตขึ้นบนฮาร์ดแวร์แบบปรับเน้นเอดจ์หรืออุปกรณ์แบบฝังน้ำหนักเบา
การย้ายความสามารถการอนุมานของ AI ไปให้ใกล้กับเอดจ์มีข้อดีสำคัญๆ ให้หลายประการ:
- ความเร็วเพิ่มขึ้นและความหน่วงลดลง: การย้ายกระบวนการประมวลผลและการวิเคราะห์ข้อมูลไปยังจุดที่ผลิตมันขึ้นช่วยให้ระบบตอบสนองได้รวดเร็ว ทำให้เกิดธุรกรรมที่เร็วขึ้นและประสบการณ์ที่ดีขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในหลายๆ การประยุกต์ใช้คอมพิวเตอร์วิทัศน์
- การจัดการการรับส่งข้อมูลเครือข่ายที่ดีขึ้น: การลดปริมาณข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายไปยังคลาวด์สามารถลดแบนด์วิดธ์และค่าใช้จ่ายในการนำส่งและจัดเก็บข้อมูลปริมาณมากๆ ได้
- ความน่าเชื่อถือมากขึ้น: ปริมาณข้อมูลที่เครือข่ายจะนำส่งไปพร้อมๆ มีอย่างจำกัด สำหรับสถานที่ที่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตต่ำกว่ามาตรฐาน การจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลที่เอดจ์จะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ
- การรักษาความปลอดภัยที่ดีขึ้น: ด้วยการปฏิบัติใช้ที่ถูกต้องเหมาะสม โซลูชันระบบคอมพิวเตอร์เอดจ์อาจเพิ่มความปลอดภัยให้ข้อมูลโดยจำกัดการนำส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย
- ข้อกำหนดหลักปฏิบัติความเป็นส่วนตัว: บางรัฐบาล ลูกค้า หรืออุตสาหกรรมอาจขอให้ข้อมูลที่จะนำไปใช้สำหรับแอปพลิเคชันด้านคอมพิวเตอร์วิทัศน์ต้องอยู่ในเขตอำนาจศาลที่ข้อมูลนั้นมีขึ้น ระบบคอมพิวเตอร์เอดจ์สามารถช่วยให้ธุรกิจอยู่ในหลักปฏิบัติตามกฎระเบียบต่างๆ
เริ่มต้นกับคอมพิวเตอร์วิทัศน์
คอมพิวเตอร์วิทัศน์ก็เช่นเดียวกับ AI ในรูปแบบอื่นๆ จะส่งกระทบต่อธุรกิจในทุกด้าน มันจะช่วยให้บริษัทต่างๆ ในหลากหลายอุตสาหกรรมลดต้นทุนการปฏิบัติงาน สร้างระบบอัตโนมัติในการทำธุรกิจ และระบุโอกาสสร้างบริการหรือกระแสรายได้ใหม่ๆ ธุรกิจที่สามารถใช้ประโยชน์จากคอมพิวเตอร์วิทัศน์เพื่อปลดล็อกรูปแบบการใช้งาน ความสามารถ และนวัตกรรมใหม่ๆ จะก้าวเป็นผู้นำอุตสาหกรรมได้
ขณะที่ธุรกจิของคุณฝ่าฟันไปในหนทาง AI คอมพิวเตอร์วิทัศน์นั้น Intel ก็อยู่พร้อมที่จะช่วยเหลือให้โครงการริเริ่มด้าน AI ของคุณประสบความสำเร็จ