IA et computer vision : algorithmes de traitement d’image, quand l’invisible nous saute aux yeux
Dans notre monde de plus en plus axé sur la technologie, l’IA (intelligence artificielle) et la computer vision (vision par ordinateur) sont devenus des domaines d’une importance cruciale. Grâce aux investissements et aux avancées technologiques des dernières années, les algorithmes de traitement d’image ont maintenant la capacité de révéler l’invisible et de fournir des informations précieuses. Dans cet article, nous explorerons le concept de la computer vision, nous verrons son lien avec l’IA, ses applications pratiques et son impact sur notre quotidien.
Qu'est-ce que la computer vision ?
La computer vision est une branche de l’IA qui se concentre sur l’analyse et l’interprétation des images et des vidéos grâce aux ordinateurs. Elle repose sur des techniques telles que le traitement d’image, la reconnaissance d’objets, la détection de motifs et bien d’autres. Elle vise à permettre aux machines de « voir » et de comprendre le contenu visuel de la manière la plus fidèle de celle de l’humain. En d’autres termes, la computer vision cherche à donner aux ordinateurs la capacité de percevoir et de comprendre le monde qui les entoure.
Les applications de la computer vision dans notre vie quotidienne :
La computer vision a un impact majeur dans divers aspects de notre vie et est d’ores et déjà présente autour de nous au quotidien.
Dans le domaine de la sécurité, pour lutter contre le terrorisme, elle permet de reconnaître et d’identifier des individus sur des flux vidéo. Pour aider à la surveillance des domiciles des particuliers et des entreprises, les systèmes de vidéosurveillance équipés de la vision par ordinateur sont capables de détecter des comportements suspects et d’alerter les autorités compétentes en cas de besoin (intrusions, mouvements de foule, comportement suspects).
En matière de santé, la computer vision est utilisée pour l’analyse d’images médicales. Elle permet ainsi de détecter plus rapidement et plus efficacement les maladies et aide les médecins dans leur diagnostic. Ces professionnels peuvent alors utiliser des algorithmes de computer vision pour analyser les radiographies, les scanners ou les IRM et repérer les anomalies qui pourraient échapper à l’œil humain. Cela permet un traitement plus rapide et plus précis des patients qui libère du temps pour les médecins et bénéficie à la santé de tous.
Un dernier cas d’application de cette technologie dans la santé pour les séniors est la surveillance des personnes âgées à domicile grâce à la détection des chutes, des comportements étranges etc. qui peut les aider à rester vivre plus longtemps dans leur domicile sans assistance médicalisée.
Le secteur du transport bénéficie également de cette technologie avec la détection d’obstacles et la conduite autonome. On le retrouve à bord de nombreux véhicules équipés de systèmes de computer vision capables d’analyser l’environnement routier en temps réel, pour détecter les autres véhicules, les piétons, les panneaux de signalisation et les feux de circulation. Cela permet de rendre la conduite plus sûre pour tous les usagers.
La publicité et notamment les études d’ux design (centrées sur expérience utilisateur) tire également parti de la vision par ordinateur en analysant les expressions faciales et les réactions des consommateurs pour personnaliser les publicités. On peut même voir apparaître aujourd’hui des écrans publicitaires équipés de cette technologie qui peuvent analyser les émotions des personnes devant un écran et adapter le contenu en conséquence pour maximiser l’impact en créant du contenu dynamique.
Le fonctionnement de la computer vision grâce à l’IA :
L’IA joue un rôle essentiel dans le développement, le déploiement et le perfectionnement de la computer vision. Grâce à des algorithmes d’apprentissage automatique (machine learning) et d’apprentissage profond (deep learning), les ordinateurs sont capables d’apprendre à partir de grandes bases de données composées d’images et de vidéos. Ces algorithmes permettent d’entraîner les modèles de computer vision à reconnaître et à interpréter les informations contenues dans les images et les vidéos. Les réseaux de neurones artificiels, qui sont au cœur de l’IA, sont utilisés pour extraire des caractéristiques visuelles et pour effectuer des classifications, des détections d’objets, des segmentations et bien plus encore.
Pour comprendre le fonctionnement de la computer vision basée sur l’IA, prenons l’exemple de la détection d’objets. Lorsque nous entraînons un modèle de computer vision, comme celui contenu dans les boîtiers d’IVS, à détecter des objets spécifiques comme des clients ou des mannequins dans une boutique, nous fournissons au modèle un grand nombre d’images annotées où les objets sont clairement identifiés. Le modèle apprend alors à reconnaître les caractéristiques visuelles qui distinguent ces objets. Par exemple, pour détecter une personne, le modèle peut apprendre à reconnaître les formes, les contours, la taille et les textures associés à un être humain.
Les avantages et défis de la computer vision :
La computer vision présente des avantages et opportunités variés selon son utilisation. La principale utilisation est l’automatisation de tâches fastidieuses et répétitives : cela offre un gain de temps et d’efficacité énorme aux entreprises comme aux particuliers. Par exemple, elle permet d’être constant et de ne pas subir les conséquences de l’ennui qui peuvent être causés par la redondance d’une action. Pour prendre l’exemple de la surveillance, un système embarquant de la vision par ordinateur permettra d’analyser un flux vidéo en continu, sans perdre de concentration, 24h sur 24, améliorant ainsi la sécurité des individus.
Plus que de permettre de gagner du temps, cette technologie améliore aussi la précision et la fiabilité des analyses visuelles, surpassant souvent les capacités humaines en termes de vitesse et de précision. Par exemple, dans une foule regroupant des centaines d’individus, un ordinateur sera beaucoup plus rapide pour détecter une anomalie qu’un humain qui va devoir scanner visuellement les images tout en se concentrant sur ce qu’il recherche.
Pour ce qui est du futur et des nouvelles perspectives en termes d’expériences utilisateur, la computer vision promet des avancées impressionnantes, notamment dans le domaine de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle. La reconnaissance d’objets, de formes et de patterns permet en effet de développer des solutions de plus en plus réalistes et s’intégrant toujours mieux dans notre environnement pour des coûts diminuants au fil des avancées de la technologie.
La vision par ordinateur soulève cependant également des défis et des questions éthiques. L’un des défis majeurs est la nécessité d’avoir des données de haute qualité et bien annotées pour entraîner les modèles de computer vision. Comme toutes les intelligences artificielles, les modèles de computer vision doivent disposer de jeux de données assez volumineux, tout en restant diversifiés et représentatifs pour éviter les biais et les discriminations lors de leur apprentissage. Par exemple, si les données utilisées pour entraîner un modèle de reconnaissance faciale sont principalement composées de visages de personnes blanches, le modèle risque de ne pas être aussi précis pour reconnaître les visages de personnes de couleur et ainsi causer des problèmes de manière involontaire aux utilisateurs finaux. Cela peut entraîner des conséquences négatives, telles que des erreurs d’identification ou des discriminations injustes.
Un autre défi important est la protection de la vie privée. La computer vision peut être utilisée pour collecter et analyser de grandes quantités de données visuelles, ce qui soulève des préoccupations quant à la confidentialité et à la sécurité des individus. L’exemple poussé de cette utilisation est le système de score social Chinois qui s’appuie sur cette technologie pour pouvoir reconnaître chacun de ses citoyens, dans leur vie quotidienne, peu importe où ils se trouvent dans le pays. Cette utilisation poussée pose alors des questions importantes sur l’utilisation de ces données et la manière de les traiter dans un but juste et bénéfique pour tous. Il est alors essentiel de mettre en place des politiques et des réglementations appropriées pour garantir la protection des données personnelles de chacun mais aussi de préserver les droits fondamentaux liés aux données de tous.
Conclusion
L’IA et la computer vision révolutionnent notre manière de voir le monde en donnant aux machines la capacité de percevoir et de comprendre les informations visuelles comme des humains. Grâce à des algorithmes avancés de traitement d’image, la computer vision a des applications pratiques dans de nombreux domaines, tels que la sécurité, la santé, les transports et la publicité.
Il est cependant important de relever les défis nécessaires à une utilisation responsable de cette technologie, afin de minimiser les impacts des biais, de protéger la vie privée et l’éthique pour chacune des parties prenantes. Dans les années à venir, nous pouvons nous attendre à ce que la vision par ordinateur continue de se développer et joue un rôle de plus en plus important dans notre société.
Pour maximiser les avantages de la computer vision, il est essentiel de s’assurer que les modèles et les algorithmes sont formés avec des données diversifiées et représentatives de la population. Cela permettra d’éviter les biais et les discriminations indésirables dans les solutions proposées à l’avenir. Sur ce point, de grandes avancées sont faites et la formation aide à créer des automatismes pour les développeurs de ces solutions. De plus, il est primordial de mettre en place des politiques et des réglementations appropriées pour protéger la vie privée des individus et garantir que les données visuelles sont utilisées de manière éthique. Encore une fois, cet aspect est lui aussi en constante amélioration puisque par exemple, en Europe, le RGPD commence à faire ressentir ses impacts et s’adapte au fur et à mesure des améliorations de la technologie pour encadrer et guider les entreprises afin de maximiser les impacts positifs tout en réduisant les entraves à l’éthique.
En conclusion, la computer vision et l’IA transforment notre propre manière de voir et de comprendre le monde qui nous entoure. Les algorithmes de traitement d’image ont la capacité de révéler toutes les informations qui seraient invisibles pour l’homme et de fournir des informations précieuses dans de nombreux domaines. Ces gains de temps et d’argent pour les entreprises comme pour les particuliers permettent alors d’améliorer notre vie au quotidien et de révéler l’essentiel dans le monde qui nous entoure. Cependant, il est essentiel de relever les défis liés à l’éthique, à la vie privée et à la diversité des données pour garantir une utilisation responsable de cette technologie. Avec des avancées continues, nous pouvons nous attendre à ce que la computer vision continue de jouer un rôle de plus en plus important dans notre vie, tout en soulevant des défis techniques, sociétaux et moraux que nous devrons relever pour en tirer le maximum de bénéfices.
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