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スマートホーム(スマートハウス)の記事
2019.07.04
2019.11.27

画像認識とは?サービス活用事例とAI画像認識技術の仕組みについて【テクノロジー・AI 入門編】

記事ライター:iedge編集部

目の前にあるものがスマホかタブレットか、あるいは犬か猫か。人間ならば、この違いを一瞬で見分けられます。しかしコンピューターがその違いを見分けようとしても、従来の技術では中々難しい場面も多く、判別不可能なケースも多く見受けられました。

その状況を一変させたのがAIを用いたディープラーニング技術。ディープラーニングを用いたAIに画像判断をさせることで、画像認識の精度が大幅に向上しました。中には野菜や果物を識別させただけで産地やブランド名までわかってしまうなど、人間より高精度で画像を認識するAIも登場し始めました。

そこで今回は画像認識とは何か、そして画像認識が私たちの身の回りのサービスやビジネスなどでどのように使われているかなどを、AI画像認識についても絡めてご紹介していきます。「画像認識についてしっかり理解して、ITに明るくなりたい」という方はぜひご覧ください。

▼この記事でわかる!

  • 画像認識の仕組みと手法
  • 画像認識の身近な活用例
  • 画像認識が今後抱える課題

 

画像認識とは

コンピューターが人の顔を認識する様子

画像認識とは、コンピュータを用いて画像や動画データから人物や風景などの特徴を発見し、識別するための技術。画像認識技術の歴史は古く、1960年代にはすでに研究が進められていましたが、このころは一般に普及するには至っていませんでした。そして技術が進化し、安くコンピューターが手に入る時代になるにつれて、画像認識を利用したソフトなどが一般にも広がりました。

そして最近では、AIとディープラーニングを組み合わせた手法により、一気に画像認識の精度が向上しました。ディープラーニングが一気に注目を浴びるようになるきっかけを作ったのは、画像認識の技術を各チームが競う「ILSVRC(ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge)」の2012年度大会でした。

トロント大学のSuperVisionチームが分類部門などで他チームを大きく引き離し、約70%前半が相場だった認識率を約85%に塗り替えました。この出来事からAIとディープラーニングを用いた技術が世界中で注目されるようになりました。そして現在では95%以上と、人間の認識率さえ超える画像認識も可能になりました。

 

画像認識の仕組みや手法

屋外の写真から通行人を識別する様子

画像認識の仕組みや手法はどうなっているのでしょうか。

まず人間は目に映るものを経験から判断し、一瞬で見分けられますが、コンピューターは画像や動画を点の集まり(「ピクセル」の集まり)としてとらえます。人間は犬や猫など、対象ごとに人物や物などを見分けられますが、コンピューターは全ての対象を点として認識しています。

このままではコンピューターが対象物を識別できないので、画像認識ではまず画像や動画を加工してコンピューターが識別してくれるようにします。具体的には、以下のような流れで動きます。

  • ノイズや歪みなど、コンピューターが画像や動画を認識するときに不必要な部分を削除する
  • 画像認識させたい部分(オブジェクト)の輪郭や明暗などを調整し、コンピューターが認識しやすい状態にする
  • オブジェクトにどんな画像であるかの情報(ラベル)を付与する

そして加工したデータをコンピューターに複数読み込ませて、対象物がどんな特徴を持っているか判断できるように学習させていきます。この学習のことを「機械学習」と言います。従来の機械学習には、コンピューターに学習させたいデータを人間が加工する手間が掛かり、また精度向上にも限界がありました。

この状況を打破したのがディープラーニングでした。ディープラーニングでは大量のデータをまとめてAIに読み込ませることで人物や物などの特徴を学習。学習後AIが自動で対象物を判別してくれる技術です。

ディープランニングにより従来画像認識で必要だった加工が簡単になり、人間は大量の認識用データを集めることに傾注できるようになりました。さらにインターネットの普及により画像認識用データも簡単に収集できるようになり、ディープランニングによる画像認識精度は一気に向上しました。

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AI画像認識サービスの例

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