Zhuang's Diary

言之有物,持之以恒

https://www.bis.org/publ/othp82.pdf
1.Technical requirements for a CBDC architecture.

Category High-level technical requirements High-priority
Modular Design - Balance layer Allows for the creation, possession and destruction of CBDC. 允许创建、拥有和销毁 CBDC。 Y
Modular Design - Balance layer Allows for flexible approach, issuing fungible tokens (type 1) and non-fungible tokens (type 2) for specific use cases. 允许采用灵活的方法,为特定用例发行可替代代币(类型 1)和不可替代代币(类型 2)。 Y
Modular Design - Balance layer Scalable databases (ledger-keeping infrastructure) to hold resources and on which settlements can be reflected.可扩展的数据库(分类账保存基础设施),用于保存资源并反映结算。
Modular Design - Balance layer Connectivity between basic type 1 and type 2 tokenisation infrastructure. 基本类型 1 和类型 2 标记化基础设施之间的连接。
Modular Design - Settlement layer Central banks can use parts of existing payment systems or can create a new platform that works in parallel to the existing system. 中央银行可以使用现有支付系统的部分功能,也可以创建与现有系统并行运行的新平台。 Y
Modular Design - Settlement layer API infrastructure allows for consent and payment initiation. API 基础设施允许同意和启动付款。 Y
Modular Design - Settlement layer Settlement function is highly scalable in terms of the number of transactions, issuers and recipients. 结算功能在交易数量、发行人和接收人方面具有高度的可扩展性。
Modular Design - Settlement layer API infrastructure allows for information-sharing (balance and transactions). API 基础设施允许信息共享(余额和交易)。
Modular Design - Settlement layer Public wallet through an app that consumes the API architecture described above to serve as a backstop in case other solutions are unavailable. 公共钱包通过使用上述 API 架构的应用程序,在其他解决方案不可用时充当后盾。
Core functions - Issuance / destruction Issuance could be considered by transferring resources through the RTGS to an account held by the central bank for this purpose. 可以考虑通过将资源通过 RTGS 转移到中央银行为此目的持有的账户来进行发行。 Y
Core functions - Issuance / destruction The previous step would allow for the creation of a token in the type 2 case or to increase the balance of the ledger for a type 1 solution. 上一步将允许在类型 2 的情况下创建令牌,或者增加类型 1 解决方案的分类账余额。 Y
Core functions - Issuance / destruction For adequate destruction, tokens in the possession of the central bank are deleted (type 2) or the overall balance is reduced (type 1) solution. 为了充分销毁,删除央行持有的代币(类型2)或者减少整体余额(类型1)的解决方案。 Y
Core functions - Issuance / destruction The second step would imply the settlement of a transaction from the issuance account to the general account of the central bank. 第二步是将交易从发行账户结算到央行一般账户。
Core functions - Issuance / destruction Both issuance and destruction could work for type 1 and type 2 solutions. 发行和销毁均适用于第 1 类和第 2 类解决方案。
Core functions - Transaction settlement Centralised in first stage (only the central bank’s signature can validate transactions after checking ownership and no double spending) 第一阶段集中化(只有中央银行的签名才能在检查所有权后验证交易,并且不会出现双重支付)
Core functions - Transaction settlement Adaptable to allow for more signatures to the ecosystem (validate transactions through distributed consensus of approved signatures) 可适应生态系统中更多的签名(通过已批准签名的分布式共识来验证交易)
Core functions - Payment initiation / account information API calls to send requests (both information and payment initiation), provided a secure consent mechanism is used. 调用 API 发送请求(信息和付款启动),前提是使用安全的同意机制 Y
Core functions - Payment initiation / account information Financial service providers broadly defined should be able to operate and provide services to final users. 广义的金融服务提供商应该能够运营并向最终用户提供服务。 Y
Core functions - Payment initiation / account information Uses API architecture to simplify value transfer to other providers and enable access to other financial services. 使用 API 架构简化向其他提供商的价值转移并实现对其他金融服务的访问 Y
Core functions - Payment initiation / account information Payment service providers can access CBDC balances in any wallet (not only the one provided by the central bank), upon compliance with regulatory frameworks and security and data privacy principles. 在遵守监管框架和安全及数据隐私原则的前提下,支付服务提供商可以在任何钱包(不仅仅是中央银行提供的钱包)中访问 CBDC 余额。 Y
Core functions - Payment initiation / account information Information-sharing protocols and clear message structures to share transactional, aggregated and general information. 信息共享协议和清晰的消息结构,用于共享交易信息、汇总信息和一般信息。
Core functions - Payment initiation / account information Secure transactional information treatment.安全的交易信息处理。 Y
Core functions - Payment initiation / account information Open architecture to exploit information. 开放式架构以利用信息。
Core functions - Programmability Straight through processing of clearing and settlement instructions. 直通式处理清算和结算指令。 Y
Core functions - Programmability Implementation on a centralised structure. 按集中式结构实施。
Core functions - Programmability Can explore the possibility of a decentralised programmability functionality. 可以探索分布式可编程功能的可能性。
Core functions - Programmability Programs/systems that take temporary ownership of assets to allow DvP and PvP settlements, with the option of allowing financial intermediaries and qualified entities to potentially hold assets for settlement purposes. 采取临时资产所有权以允许 DvP 和 PvP 结算的程序/系统,可选择允许金融中介机构和合格实体为结算目的持有资产
Core functions - Programmability Conditions or rules to support offline payments are defined. 定义支持离线支付的条件或规则
Core functions - Programmability Secure enclaves on phones or other secure hardware to develop an offline functionality with the type 2/tokenised layer of the solution. 手机或其他安全硬件上的安全区域可通过解决方案的类型 2/标记化层开发离线功能。
Core functions - Programmability Design focused on simplicity for the final user. 设计注重最终用户的简便性
Core functions - Programmability Seamless onboarding of new users or entities onto the CBDC platform that allows for a smooth and efficient registering process. 将新用户或实体无缝加入 CBDC 平台,实现顺畅、高效的注册流程。 Y
Core functions - Programmability System is consistent with projects on cross-border functionality by the BIS Innovation Hub. 该系统与 BIS 创新中心的跨境功能项目一致。
Operational - Scalability Scalable ledger at the different levels of the system keeping infrastructure that can handle many simultaneous transactions. 系统不同层级的可扩展分类账保持着可以同时处理多笔交易的基础设施。 Y
Operational - Scalability Highly scalable settlement infrastructure to fulfil settlement needs within the CBDC record-keeping infrastructure. 高度可扩展的结算基础设施,以满足 CBDC 记录保存基础设施内的结算需求。 Y
Operational - User experience Simple onboarding. 简单的注册 Y
Operational - User experience Adaptable to allow for private intermediaries to distribute the CBDC to end users or to enable direct participation of end users with the system (public direct-to-customer access). 可适应私人中介机构将 CBDC 分发给最终用户或允许最终用户直接参与系统(公共直接面向客户的访问) Y
Operational - User experience Ability to enable P2P transactions and operate with private intermediaries. 能够实现 P2P 交易并与私人中介机构合作 Y
Operational - Attribute function matrix on certified permissioned institutions Matrix is completely controlled by the central bank 监控完全由央行控制 Y
Operational - Attribute function matrix on certified permissioned institutions Possibility for distributed consensus in the decentralised transaction settlement for the type 2 case. 第 2 类案例中去中心化交易结算中实现分布式共识的可能性 Y
Operational - Attribute function matrix on certified permissioned institutions Dynamic, so that the central bank can modify functions or add new ones. 动态的,以便中央银行可以修改功能或添加新的功能。 Y
Operational - Interoperability with traditional settlement system and other CBDCs Architecture allows platform to have modules to interact with different CBDC implementation protocols. 架构允许平台拥有模块来与不同的CBDC实现协议进行交互。
Operational - Interoperability with traditional settlement system and other CBDCs Architecture allows platform to have modules to interact with different payment messages (eg domestic, ISO 20022) 架构允许平台拥有与不同支付信息交互的模块(例如国内、ISO 20022)
Operational - Interoperability with traditional settlement system and other CBDCs Seamless transfers between commercial bank money and CBDC, and vice versa 商业银行货币与 CBDC 之间的无缝转移,反之亦然
Operational - Interoperability with traditional settlement system and other CBDCs CBDC participants in existing payment systems could help in this area 现有支付系统中的 CBDC 参与者可以在这方面提供帮助
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design 100% available, granting flexibility to adapt to variations in the availability of the supporting infrastructure (eg allowing transactions to be processed once the infrastructure is back online). 100%可用,可灵活适应支持基础设施可用性的变化(例如,一旦基础设施恢复在线,即可处理交易) Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Highest compliance with cyber security standards (eg those of the National Institute of Standards and Technology) 最高程度遵守网络安全标准(例如美国国家标准与技术研究院的标准) Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Modular protocol for settlement instructions to allow for partial or total encryption with separate keys. 结算指令的模块化协议,允许使用单独的密钥进行部分或全部加密 Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Allows for separate message fields to keep relevant information encrypted only for those who need to see it. 允许使用单独的消息字段来加密相关信息,只对需要查看的人开放 Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Crypto-agile 加密敏捷 Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Encryption of databases 数据库加密 Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Separates personal information from transactional information in databases 将数据库中的个人信息与交易信息分开 Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Distinct levels of data confidentiality. Space for additional data uses, subject to users’ authorisation or sufficient application of privacy preserving techniques. 不同级别的数据保密性。为其他数据使用留出空间,但需获得用户授权或充分应用隐私保护技术。 Y
Cyber resilience - Embedded from the beginning of the design Geo-redundancy to mitigate the impact of unexpected events 地理冗余可减轻意外事件的影响
Cyber resilience - Technological independence Technology within the modules is easy to modify, replace or update if the information input and the expected output are not modified 如果信息输入和预期输出没有改变,模块内的技术很容易被修改、替换或更新 Y
Cyber resilience - Technological independence Inputs and outputs of each module are defined to ensure that changes in the module’s technology would not affect the system (APIs). API endpoints are versioned, with new methods being added as new or overloaded functions 定义每个模块的输入和输出,以确保模块技术的变化不会影响系统(API)。API 端点是版本化的,新方法被添加为新函数或重载函数 Y
Cyber resilience - Integration Some modules can be outsourced to the private sector, under two conditions: (i) the central bank must have access to the source code and associated artifacts needed to build the executable module; and (ii) there needs to be an alternative solution in the market to the private entity provider 一些模块可以外包给私营部门,但有两个条件:(i)中央银行必须能够访问构建可执行模块所需的源代码和相关工件;(ii)市场上需要有私人实体提供商的替代解决方案
Cyber resilience - Integration Central banks have a perfect view of what is happening within their walls and can intervene and change providers 中央银行对其内部发生的事情了如指掌,并可以进行干预和更换供应商 Y
Other - Clear path to provide services by third parties Clear rules of engagement 明确的服务商规则
Other - Clear path to provide services by third parties Open architecture for payment initiation 开放式支付架构 Y
Other - Clear path to provide services by third parties Open architecture for information-sharing
Other - Clear path to provide services by third parties Open API architecture Y
Other - Clear path to provide services by third parties Open API architecture allows financial third parties to provide services based on CBDC

  1. Enhancing Scalability and Efficiency:
    • Integration with Danksharding: layer 2 should align with Ethereum’s roadmap, particularly the Danksharding upgrade, which will allow for more efficient data handling and reduced costs. This integration will help improve the scalability and performance of Layer 2 solutions .
    • Optimizing Rollups: Further development of optimistic rollups to increase throughput and reduce latency. This includes refining the fraud-proof mechanism and enhancing compatibility with Ethereum’s upgrades, such as the introduction of Verkle Trees and Single-Slot Finality .

do you have any detail idea, like some protocol or algorithm to implement the Enhancing Scalability and Efficiency with Ethereum upgrade?

To enhance scalability and efficiency, particularly in alignment with Ethereum’s roadmap upgrades like Danksharding, layer 2 can consider implementing specific protocols and algorithms. Here are some detailed ideas:

1. Integration with Danksharding

Protocol/Algorithm Considerations:

  • Data Availability Sampling (DAS): Implement DAS to manage the availability of data within Danksharding. This method ensures that data is available and verifiable without requiring all nodes to store it, thus optimizing storage and bandwidth.
  • Blob Compression and Validation: Since Danksharding introduces “blobs” of data, layer 2 should develop efficient compression and validation algorithms. These would reduce the size of the blobs while maintaining data integrity, allowing for faster processing and lower storage costs.

    2. Optimizing Rollups

    Protocol/Algorithm Considerations:
  • Enhanced Fraud-Proof Mechanism: Develop a more efficient fraud-proof mechanism that can quickly detect and resolve discrepancies in transactions. This might involve optimizing the way fraud proofs are generated and verified, potentially using zk-SNARKs for concise and private proofs.
  • Verkle Trees Integration: Verkle Trees, a data structure combining vector commitments and Merkle Trees, can be used to store state data more efficiently. This can reduce the storage overhead for nodes, making rollups more scalable. layer 2 should integrate Verkle Trees to enhance the scalability and performance of state verification processes.
  • Single-Slot Finality Implementation: To align with Ethereum’s future SSF goals, layer 2 could experiment with similar mechanisms in its Layer 2 environment. This would involve ensuring that transactions can be finalized within a single block proposal slot, reducing latency and improving user experience.

3. Advanced Rollup Strategies

Protocol/Algorithm Considerations:

  • Optimistic and ZK-Rollup Hybrid Models: Combining optimistic rollups with zk-rollup features can offer the benefits of both high throughput and strong security guarantees. This hybrid approach could utilize zk-SNARKs for critical state transitions while maintaining the cost-efficiency of optimistic rollups.
  • Dynamic Rollup Configuration: Implement algorithms that can dynamically adjust rollup parameters based on network conditions. For example, adjusting batch sizes or fraud-proof intervals in response to congestion or changes in transaction volume.

4. Collaboration with Ethereum Core Developers

To ensure smooth integration and compatibility with Ethereum’s evolving protocols, layer 2 should work closely with Ethereum core developers. This collaboration could involve sharing insights, participating in EIP discussions, and co-developing solutions to shared challenges, such as scalability and data availability.

By focusing on these areas, layer 2 can effectively leverage Ethereum’s upcoming upgrades, enhancing its own scalability and efficiency while contributing to the overall Ethereum ecosystem.

比较项目 SIFT CLIP 模型 OpenCV 和 SSIM
特征类型 局部特征点和描述符(关键点、边缘) 高维特征向量(512维),包含物体、场景、语义、颜色、形状等信息 全局结构相似性(亮度、对比度、结构)
算法特点 尺度不变性、旋转不变性、对光照变化鲁棒 多模态(图像和文本联合训练)、高语义理解、跨模态能力 感知驱动、结构相似性评估
计算复杂度 高,适合离线处理 中等到高,依赖 GPU,适合实时处理 低到中,适合实时处理
应用场景 图像拼接、物体识别、精确图像匹配 图像搜索、图像分类、跨模态任务 图像质量评估、图像压缩、变化检测
鲁棒性 对尺度、旋转、光照变化具有鲁棒性 对多种视觉变化具有鲁棒性 对整体结构变化具有鲁棒性
依赖库 OpenCV(包含 SIFT 算法实现) transformers 库(Hugging Face 提供的 CLIP 模型实现) OpenCV(图像处理)和 skimage(SSIM 计算)
输出形式 关键点位置和描述符,匹配的关键点对 高维特征向量,语义相似性得分 SSIM 得分(-1 到 1),结构差异图
易用性 需要一定的图像处理和计算机视觉知识 需要了解深度学习模型和预训练模型的使用方法 易于使用,适合初学者和快速应用
性能评估 精确度高,但计算时间长 精确度高,计算效率高 精确度适中,计算效率高
开发和维护 较成熟,算法稳定,但需要大量计算资源 持续更新,模型性能不断提升,但依赖最新的深度学习框架 成熟稳定,依赖基础图像处理库
示例代码片段 sift = cv2.SIFT_create()
kp, des = sift.detectAndCompute(image, None)
model = CLIPModel.from_pretrained("openai/clip-vit-base-patch32")
features = model.get_image_features(inputs)
score, diff = ssim(image1, image2, full=True)
模型更新频率 由于算法经典,更新频率低 持续更新,引入更多数据集和改进 算法稳定,更新频率低
社区支持 较强,广泛应用于计算机视觉研究和工程实践 强大,特别是在 NLP 和 CV 领域的多模态研究 强大,广泛应用于图像处理和分析
资源需求 高 CPU 和内存需求,处理大图像数据时尤其明显 高 GPU 和内存需求,适合使用高性能计算资源 较低的资源需求,适合各种计算环境

通过这个表格,可以更全面地比较 SIFT 算法、CLIP 模型和 OpenCV 与 SSIM 方法在图像特征提取与比较上的不同特点。这个表格包含了特征类型、算法特点、计算复杂度、应用场景、鲁棒性、依赖库、输出形式、易用性、性能评估、开发和维护、示例代码片段、模型更新频率、社区支持以及资源需求等多个比较项目。

除了 SIFT、CLIP 和 SSIM 之外,还有许多其他算法和方法可以用于图像特征提取。以下是一些常见的算法及其特点:

算法 特征类型 特点 应用场景
SURF (Speeded-Up Robust Features) 局部特征点和描述符 比 SIFT 更快,鲁棒性稍差,但仍对尺度、旋转不变 物体识别、图像拼接
ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF) 局部特征点和描述符 快速高效,对旋转不变,但对尺度不变性较差 实时应用、移动设备
HOG (Histogram of Oriented Gradients) 形状和边缘方向直方图 捕捉局部的梯度方向直方图,适用于检测对象的形状和轮廓 人体检测、物体检测
LBP (Local Binary Patterns) 纹理特征 快速简便,对纹理特征敏感,适合纹理分类和检测 纹理分类、图像分割
Gabor Filters 频域特征 通过多尺度和多方向的滤波器捕捉图像中的纹理和边缘 纹理分析、边缘检测
Deep Learning Features (CNNs) 高维特征向量 通过卷积神经网络提取图像的高维特征,适用于复杂的视觉任务 图像分类、对象检测、图像分割
PCA (Principal Component Analysis) 主成分特征 通过降维技术提取图像的主要特征,减少数据维度 数据降维、特征压缩
LDA (Linear Discriminant Analysis) 判别特征 通过线性判别分析提取最能区分类别的特征 分类任务、特征选择
Wavelet Transform 多尺度分析特征 通过小波变换分析图像的多尺度信息,适用于纹理和边缘检测 纹理分析、图像压缩
Color Histograms 颜色分布特征 统计图像中不同颜色的分布,适用于图像的颜色分析和匹配 图像检索、颜色分析
Edge Detection (Canny, Sobel) 边缘特征 检测图像中的边缘,捕捉物体的轮廓和形状 边缘检测、形状分析
Daisy Descriptors 局部图像描述符 捕捉图像的局部特征,类似 SIFT 和 SURF,但更快 物体识别、图像匹配
BRISK (Binary Robust Invariant Scalable Keypoints) 局部特征点和描述符 快速、鲁棒,对旋转和尺度变化具有不变性 实时应用、移动设备
FREAK (Fast Retina Keypoint) 局部特征点和描述符 快速、有效,模仿人眼视网膜的工作方式 实时应用、移动设备

YOLO(You Only Look Once)是一种用于对象检测的深度学习算法。其基本思想是将对象检测问题转换为回归问题,从而能够在单次前向传播中同时预测多个对象的类别和位置。YOLO通过卷积神经网络(CNN)处理图像,实现高效的实时对象检测。

1. 数学原理

1.1 网格划分
将输入图像划分为 ( S ✖️ S ) 的网格。每个网格单元负责检测图像中其中心落在该单元中的对象。

1.2 预测边界框
每个网格单元预测固定数量的边界框(通常为B个)。每个边界框由以下几个参数表示:
• ( (x, y) ):边界框中心相对于网格单元的位置。
• ( w, h ):边界框的宽度和高度,相对于整张图像的归一化值。
• ( C ):边界框中包含对象的置信度,表示为边界框实际包含对象的概率和预测的边界框与实际边界框的重叠度(IoU)的乘积。
每个边界框预测值可以表示为一个5维向量:( (x, y, w, h, C) )。

1.3 预测类概率
每个网格单元还预测C个类别的条件概率:( P(Class_i | Object) )。这些概率表示在当前网格单元中存在对象的情况下,各个类别的概率。

1.4 综合预测
最终的预测结果结合了类别概率和边界框置信度,计算每个类别的最终置信度分数:
P(Class_i) ✖️ C
这给出了在每个边界框中存在特定类别对象的置信度分数。

2. 计算机算法

YOLO的计算机算法实现包括以下几个主要部分:

2.1 定义输入
输入图像被调整为固定大小(如 ( 448 ✖️ 448 )),并归一化到 [0, 1] 范围。

2.2 归一化输入
将输入图像像素值归一化,使得每个像素值在 [0, 1] 之间。
具体数学步骤:
a) 首先计算矩阵中的平均值(μ); b) 计算所有元素与平均值的绝对差;c) 通过将上一步结果中的所有值平方,累加,除以值的数量,然后计算平方根,来计算标准差;d)通过减去平均值并除以标准差,将输入进行层归一化。

2.3 应用卷积
使用多个卷积层提取图像特征。每个卷积层应用卷积核,计算特征图。

2.4 应用最大池化
在卷积层之间应用最大池化层(Max Pooling),以减少特征图的尺寸并保留重要特征。
在特征图的每个通道上滑动定义的窗口,并在每个位置计算窗口内的最大值。这将生成一个新的下采样特征图,其形状取决于窗口大小和步长。具体步骤如下:
%%
2.4.1 定义窗口和步长
假设我们使用一个 2 ✖️ 2 的窗口,步长为 2。
2.4.2 滑动窗口
在每个通道上,从左上角开始,按照步长滑动窗口。每次滑动窗口时,计算窗口内的最大值。
2.4.3 计算最大值
在每个窗口位置,找到该窗口内的最大值。这些最大值组成了下采样后的特征图。 %%

2.5 非线性激活
在每个卷积层之后应用非线性激活函数(如ReLU)以引入非线性,使模型能够表示更复杂的函数。

2.6 展平
将最终的特征图展平成一个一维向量,为全连接层输入做好准备。
%%
2.6.1 输入特征图
假设输入特征图是一个三维张量,形状为 ( (H, W, D) ),其中 ( H ) 是高度,( W ) 是宽度,( D ) 是深度(通道数)。
2.6.2 计算展平后向量的长度
展平后的向量长度等于输入特征图所有元素的总数,可以通过以下公式计算:
\text{Flattened Length} = H \times W \times D
2.6.3 按顺序排列所有元素
将特征图中的所有元素按行优先(Row-major order)或列优先(Column-major order)的顺序排列成一维向量。通常使用行优先顺序,这意味着先遍历特征图的每一行,再遍历每一列,最后遍历每个通道。

示例:

1
2
3
4
5
6
7
8
[
[
[1, 2, 3], [4, 5, 6]
],
[
[7, 8, 9], [10, 11, 12]
]
]

按行优先顺序排列后,展平的结果为:
[1, 4, 7, 10, 2, 5, 8, 11, 3, 6, 9, 12]

%%

2.7 投影到输出形状
通过全连接层将展平的特征向量投影到输出形状。输出为一个 ( S ✖️ S ✖️ (B ✖️ 5 + C) ) 的张量,其中B是每个网格单元预测的边界框数量,5表示每个边界框的5个参数( x, y, w, h, C ),C是类别数。

2.8 组成最终推理
通过将边界框参数和类别概率结合起来,组成最终的检测结果。应用非极大值抑制(Non-Maximum Suppression, NMS)来消除冗余边界框,仅保留置信度最高的边界框。

YOLO工作流程总结
1. 输入图像:将图像调整为固定大小并归一化。
2. 特征提取:通过多个卷积层和最大池化层提取图像特征。
3. 非线性激活:应用非线性激活函数。
4. 展平和全连接:将特征图展平并通过全连接层进行预测。
5. 输出预测:生成边界框和类别概率的预测值。
6. 后处理:应用非极大值抑制,得到最终检测结果。
通过这些步骤,YOLO实现了快速且高效的对象检测,在多个应用领域中得到了广泛应用。

图片处理中的人工智能的分类有哪些:

  1. 图像识别与分类
    CLIP:https://github.com/openai/CLIP 根据图像预测最相关的文本片段,提取图像的特征信息。
    ViLT (Vision-and-Language Transformer):ViLT 模型主要用于多模态任务,包括视觉问答(Visual Question Answering)、图像文本匹配(Image-Text Matching)、图像字幕生成(Image Captioning)等任务。
    LAVIS:https://github.com/salesforce/LAVIS 是ALBEF,BLIP,CLIP,ALPRO,VGD-GPT等算法模型的集于一身的框架。
    • 目标检测:识别并定位图像中的多个目标物体,如行人检测、车辆识别等。
    • 图像分类:将整幅图像归类到预定义的类别中,如识别猫狗、区分不同种类的花卉等。
    • 面部识别:识别和验证图像中的人脸,用于安全监控和身份验证。

  2. 图像生成与编辑:
    • 生成对抗网络(GANs):用于生成逼真的图像,如DeepFake、图像增强、无中生有的图像生成。
    • 图像修复与上色:修复破损图像,给黑白图像上色,使其恢复到彩色图像。
    • 风格迁移:将一种艺术风格应用到另一张图像上,如把照片变成梵高风格的画作。

  3. 图像分割
    🚀 detectron2:https://github.com/facebookresearch/detectron2 用于物体检测、图像分割和其他视觉识别任务的平台。
    可以配置的算法:

    1. Mask R-CNN:Mask R-CNN 是由 Facebook AI Research (FAIR) 团队提出的,用于目标检测和实例分割的模型。它在 Faster R-CNN 的基础上添加了一个分支,用于预测每个 ROI 的分割掩码。
    2. EfficientDet:EfficientDet 是由 Google 的 AutoML 团队提出的,基于 EfficientNet 的轻量级且高效的目标检测模型。它在多个目标检测基准测试中表现优异。
    3. Faster R-CNN:Faster R-CNN 是基于区域提议网络(RPN)的目标检测模型,能够快速地在图像中检测出目标物体。
    4. RetinaNet:RetinaNet 单阶段目标检测模型,采用 Focal Loss 解决正负样本不平衡问题,能够在精度和速度上取得良好的平衡。
      🚀 YOLOv11 (history v8):https://github.com/ultralytics/ultralytics 一个物体检测和图像分割的算法。Ultralytics 提供了完整的框架,用于训练、评估和部署 YOLOv8 模型。这个框架包括丰富的工具和接口,使用户可以方便地进行数据处理、模型训练和推理。
      DINO:https://github.com/IDEA-Research/DINO This is the official implementation of the paper “DINO: DETR with Improved DeNoising Anchor Boxes for End-to-End Object Detection“. 一种物体检测和图像分割模型的算法及其实现。
      • 语义分割:将图像划分为多个语义区域,每个区域代表一个类别,如天空、道路、建筑物等。
      实例分割:不仅区分出不同的物体类别,还区分出同一类别的不同实例。
  4. 图像增强:
    • 图像放大:通过增加图像的分辨率,使图像更加清晰,如将低分辨率的监控图像转换为高清图像。
    • 去噪:减少图像中的噪声,使图像更加清晰。
    • 去模糊:减少图像中的模糊效果,提高图像清晰度。
    • 增强对比度:提升图像的对比度,使图像更加鲜明。

  5. 医学影像处理:
    • 医学影像分析:用于分析医学影像,如CT、MRI,帮助医生诊断疾病。
    • 自动分割和标注:自动识别并标注医学影像中的重要器官或病灶区域。

  6. 计算机视觉任务:
    • 自动驾驶:通过图像处理技术识别道路标志、行人、车辆等,辅助或实现自动驾驶。
    • 视觉导航:用于机器人导航,通过处理图像数据识别路径和障碍物。

  7. 增强现实与虚拟现实(AR/VR):
    • 环境识别与跟踪:识别和跟踪用户周围的物体和环境,用于增强现实应用。
    • 虚拟物体嵌入:将虚拟物体嵌入真实场景中,实现虚实结合的效果。

最后请出 the world’s biggest computer vision library — OpenCV https://opencv.org/, https://github.com/opencv/opencv