Computer-Vision-Algorithmen sind mathematische Modelle, die versuchen, einem Computer zu helfen, ein Bild zu interpretieren. Menschen interpretieren Bilder auf viele komplexe Arten, wobei die tatsächliche Fähigkeit von Computern, Bilder zu interpretieren, selbst mit der neuesten Technologie äußerst begrenzt ist. Computer-Vision-Algorithmen tragen auch dazu bei, Fortschritte bei der Art und Weise zu erzielen, wie Computer bestimmte Arten von Daten aus einem Bild abrufen können.
Die Herausforderung für Ingenieure, die Computer-Vision-Algorithmen verwenden, besteht darin, dass das Sehen auf einer Reihe von Schlussfolgerungen beruht, die sich auf unbekannte Elemente des Bildes beziehen. Wissenschaftler nennen dies ein „inverses Problem“ und sagen, dass nur komplexe physikbasierte Wahrscheinlichkeitsmodelle der Technologie helfen können, ein Bild tiefgreifend zu interpretieren. Wissenschaftler arbeiten an dem allgemeinen Problem der Computer Vision aus verschiedenen Blickwinkeln, einschließlich dreidimensionaler Modellierung, Erkennung von Bildteilen und prädiktiver Bildmodellierung.
Eine breite Palette von Computer-Vision-Algorithmen funktioniert auf unterschiedliche Weise. Einige von ihnen arbeiten daran, bestimmte Teile eines Fotos oder Bildes zu identifizieren. Einige dieser Technologien führen zu neuen Gesichtserkennungsfunktionen an Kameras oder in Sicherheitsausrüstung.
Andere Arten von Computer-Vision-Algorithmen versuchen, bestimmte Arten von Daten aus einem Bild zu erfassen. Viele davon werden heute im Einzelhandelsbereich verwendet, wo die Identifizierung von Mustern aus Dokumenten nützlich sein kann, beispielsweise bei der Analyse von gedruckten Strichcodes und ähnlichen Identifikatoren. Noch andere Arten von Computer-Vision-Algorithmen werden beim dreidimensionalen Rendering und bei Simulationen verwendet.
Es gibt auch eine ganz andere Klasse von Computer-Vision-Algorithmen im Zusammenhang mit der Automobilindustrie. Einige davon bieten Tools für das, was Autoexperten als „Augmented Reality“ bezeichnen. In den neuesten Fahrzeugtechnologien können Computer dem Menschen helfen, die vorausliegende Straße zu interpretieren und Straßengefahren oder sogar drohende Kollisionen zu vermeiden. Diese Technologien basieren auch häufig auf Computer-Vision-Algorithmen, die die visuellen Daten rund um das Fahrzeug analysieren und die interpretierten Ergebnisse an den menschlichen Fahrer liefern.
Diejenigen, die Algorithmen für Computer Vision studieren, können oft von einigen der verschiedenen Arten von Algorithmen lernen, die für verschiedene Bildaufgaben verwendet werden. Eine davon ist die Verwendung von Algorithmen beim „Morphing“, bei der ein Bild in ein anderes umgewandelt wird. Eine andere Art von Algorithmus ist die Multi-View-Rekonstruktion. Diese verschiedenen Arten von Algorithmen erfüllen spezifische Aufgaben in der sogenannten Bildverarbeitung, bei der Menschen Technologien programmieren, um bestimmte Daten zu erfassen und präzise zu verarbeiten, oder sogar für die physische Reproduktion über 3D-Druckanwendungen.