要开始学习计算机视觉,首先要学习基础概念和工具。计算机视觉专注于使机器能够解释视觉数据,例如图像或视频。从 Python 开始,这是原型设计最常用的语言,以及 OpenCV 等图像处理库或 Pillow 等基本图像操作库。例如,使用 OpenCV 加载图像、将其转换为灰度或使用 Canny 算法检测边缘。熟悉关键的数学概念,如线性代数(用于图像变换的矩阵运算)和基本微积分(用于边缘检测的梯度)。了解图像如何表示为像素阵列(例如,RGB 通道)至关重要。 Coursera 等平台或 YouTube 上的免费教程可以提供对这些主题的结构化介绍。
接下来,使用机器学习框架进行实践项目。像 ResNet 或 MobileNet 这样的预训练模型(在 TensorFlow 或 PyTorch 中可用)允许您执行图像分类等任务,而无需从头开始构建模型。例如,使用 TensorFlow 的 Keras API 加载预训练模型并对猫与狗的图像进行分类。探索 MNIST(手写数字)或 CIFAR-10(对象识别)等数据集来练习训练简单模型。从卷积神经网络 (CNN) 开始,它对于对象检测等任务至关重要。使用 PyTorch 实现一个基本的 CNN 来识别图像中的形状,重点关注卷积、池化和全连接层等层。 Jupyter Notebook 等工具可以帮助快速迭代,而 Kaggle 等平台提供数据集和代码示例以供学习。
最后,深入研究高级主题和实际应用。一旦对基础知识感到满意,就可以使用 Detectron2 等库探索对象检测(YOLO 或 Faster R-CNN)、分割(U-Net)或姿势估计。例如,使用 OpenCV 从网络摄像头捕获实时视频,并使用 Haar 级联应用人脸检测。试验实时应用程序,例如跟踪视频流中的移动对象。了解数据预处理技术,如归一化或增强(例如,旋转或翻转图像以提高模型的鲁棒性)。使用 LiDAR 或立体相机等深度传感器探索 3D 计算机视觉,并使用 Open3D 等库进行点云处理。加入 GitHub 或 Stack Overflow 等社区来解决问题并查看开源项目,了解其他人如何构建他们的代码。