據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)6月1日?qǐng)?bào)道，美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員日前稱(chēng)，他們開(kāi)發(fā)出了一種新的圖像分割算法，可將傳統(tǒng)分割算法的效率提高上萬(wàn)倍。該研究將有助于改善醫(yī)療成像系統(tǒng)的識(shí)別精度并實(shí)現(xiàn)對(duì)特定3D物體的連續(xù)跟蹤識(shí)別。
當(dāng)我們推開(kāi)窗戶向外張望時(shí)，馬上就能看到汽車(chē)、人行道、行人或者遠(yuǎn)處高大的建筑。這在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中被稱(chēng)為視覺(jué)識(shí)別，對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)毫無(wú)難度，但對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)識(shí)別技術(shù)來(lái)說(shuō)卻是個(gè)難以解決的核心問(wèn)題。因?yàn)橛?jì)算機(jī)并不明白兩個(gè)不同物體有什么不同，所以就必須將圖像分割開(kāi)來(lái)，告訴計(jì)算機(jī)每個(gè)物體的邊界在哪里，用來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題的算法就被稱(chēng)為圖像分割算法。
在圖像分割算法上，最原始也最傳統(tǒng)的算法是使用大量的猜測(cè)并通過(guò)計(jì)算進(jìn)行匹配和排除。這種算法雖然也能達(dá)到目的，但效率低而且占用資源巨大。由麻省理工學(xué)院電子工程及計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院的詹森·張和計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室(CSAIL)的約翰·費(fèi)舍爾開(kāi)發(fā)的這套算法就能解決這一問(wèn)題，他們宣稱(chēng)新算法可將傳統(tǒng)算法的效率提高上萬(wàn)倍。
張說(shuō)，圖像分割之所以成為一個(gè)難題是因?yàn)樗](méi)有一個(gè)唯一的正確答案。向10個(gè)人進(jìn)行詢問(wèn)有可能會(huì)得到10種不同的回答。因此，他們希望能開(kāi)發(fā)出一種與人類(lèi)理解方式類(lèi)似的圖像分割算法。
為達(dá)到這一目的，詹森·張和費(fèi)舍爾的算法從兩個(gè)方面進(jìn)行分割以實(shí)現(xiàn)平衡。首先以顏色為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分割，按照顏色的不同來(lái)確定物體的邊界;另外，以模糊算法通過(guò)簡(jiǎn)單化的原則對(duì)物體形狀進(jìn)行區(qū)分。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，雖然其他研究人員也都采取了與此大致相同的辦法，但由于他們的初衷只為找到最適合的唯一的圖像分割結(jié)果，所以運(yùn)算強(qiáng)度大，效率自然較低;而新算法因考慮到了多種不同分割的可能，可以用較小的精度進(jìn)行高效率的運(yùn)算。雖然存在不少匹配精度較低的分割，但新算法最終仍能快速找到最優(yōu)匹配結(jié)果。
美國(guó)佐治亞理工學(xué)院計(jì)算機(jī)工程學(xué)教授安東尼·伊澤爾說(shuō)：“在圖像分割領(lǐng)域有很多種新的方法，所以也不好說(shuō)這種分割法會(huì)讓整個(gè)領(lǐng)域發(fā)生變革。但應(yīng)該肯定的是新算法非常有趣，我認(rèn)為可以將其算作是一個(gè)里程碑。該技術(shù)可以用于物體的跟蹤，甚至它還能用來(lái)識(shí)別隨著時(shí)間的流逝外形發(fā)生變化的腫瘤。通過(guò)模式匹配，該技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同角度不同光線下物體的精確識(shí)別。”
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