Di cosa si occupa la Visione Artificiale (Computer Vision)?

Di cosa si occupa la Visione Artificiale (Computer Vision)?

La Visione Artificiale si occupa di acquisire, registrare ed elaborare immagini provenienti da un supporto elettronico (ad esempio una Webcam) allo scopo di riconoscere determinate caratteristiche dell’immagine per varie finalità di controllo, classificazione e selezione. Queste operazioni avvengono in maniera quasi immediata in tutte le forme viventi altamente evolute, mentre invece per i calcolatori è necessaria una complessa procedura preliminare di rielaborazione e standardizzazione dei dati in ingresso. Per questo motivo è molto difficile riuscire a ricreare un sistema visivo informatico che sia anche in minima parte simile a quello di un essere umano.
Per poter avvicinare il mondo dell’informatica, fondato sull’elettronica, a quello della visione animale, fondato sulla biologia e sulla chimica, dobbiamo chiederci come i nostri occhi ricevono informazioni dall’esterno.

Se ci troviamo di fronte ad un oggetto rosso percepiamo subito una sensazione visiva, sebbene n’e l’oggetto n’e un fascio di luce rossa abbiano investito il nostro nervo ottico. Quello che accade è che l’oggetto ha riflesso luce di una certa frequenza, causando sulla retina una serie di cambiamenti fotochimici, che a loro volta sono stati tradotti in appropriati impulsi neuronali che il nervo ottico ha trasportato ai centri visivi del cervello. Da un certo punto di vista gli impulsi nervosi sono simboli che rappresentano l’oggetto rosso, che il nostro cervello può decodificare per avere una rappresentazione più accurata del mondo esterno.

Di cosa si occupa la Visione Artificiale (Computer Vision)
Di cosa si occupa la Visione Artificiale (Computer Vision)?

Tralasciando la trattazione approfondita del funzionamento della vista negli animali è comunque facile notare che ci sono fondamentali differenze tra il sistema visivo biologico e quello sviluppato per le macchine. Innanzitutto le cellule nervose nella retina e nella corteccia celebrale trattano stimoli sia chimici che elettrici, mentre i circuiti in silicone non hanno possibilità di elaborazioni chimiche. Secondariamente le connessioni tra neuroni sono molto numerose e distribuite in tre dimensioni, mentre invece i componenti di un calcolatore digitale hanno molte meno connessioni e queste sono principalmente sviluppate su due dimensioni.

Nel trattare l’argomento della visione non possiamo però tralasciare altri aspetti fondamentali come la questione algoritmica (ovvero trovare la sequenza corretta di passi per portare a compimento un atto visivo) e quella computazionale (ovvero quale attività di calcolo è richiesta agli algoritmi stessi), che sono comunque interdipendenti dall’apparato hardware a disposizione. Un algoritmo efficiente ed elegante è inutile se l’hardware (sia biologico che elettronico) non è in grado di eseguirlo; d’altro canto è possibile che gli algoritmi che compongono un particolare processo visivo e sono singolarmente efficaci non possano poi coesistere nella medesima struttura hardware.

Questi tre aspetti della visione introducono molte variabili nell’ambito della realizzazione di software che simula la visione biologica, e ciò aumenta di molto la complessità computazionale necessaria a svolgere anche la più semplice attività percettiva.

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