画像認識

Image Recognition

画像認識とは

画像認識(Image Recognition)とは、コンピュータが画像や映像の内容を分析し、そこに写っている物体・人物・シーンなどを自動的に識別・理解する技術です。人間が目で見て瞬時に判断する能力を、AIによって再現しようとするコンピュータビジョンの基盤技術の一つです。

表:画像認識の要点まとめ
ひとことで言うとコンピュータが画像を分析して、何が写っているかを判断する技術。
どこで使う外観検査、レジの商品認識、入退室の顔認証、農作物の等級判定。
注意点撮影条件(照明・角度)が学習時と変わると精度が大きく落ちる。

画像認識の仕組み

現代の画像認識は、主にディープラーニング(深層学習)を活用しています。特に畳み込みニューラルネットワーク(CNN)が画像認識の性能を飛躍的に向上させました。CNNは画像からエッジ、テクスチャ、パターンといった低レベルの特徴から、物体全体の形状や構造といった高レベルの特徴まで、階層的に学習します。大量のラベル付き画像データで学習することにより、未知の画像に対しても高い精度で認識を行えるようになります。

図:画像認識の基本的な流れ
1画像を取得カメラで撮影
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2前処理サイズ統一・明るさ補正
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3特徴を抽出CNNが形や模様を捉える
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4判定何が写っているか推論
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5結果を活用合否判定・在庫計上

画像認識の応用分野

画像認識は非常に幅広い分野で活用されています。スマートフォンの顔認証やカメラのオートフォーカス、自動運転車の障害物検出、医療画像からの病変検出、製造業の外観検査、農業での作物状態の監視、監視カメラによるセキュリティなどが代表例です。近年ではVision Transformerの登場により、CNNを超える認識精度が実現されつつあり、技術は急速に進歩し続けています。