OpenCV

مكتبة OpenCV ( مكتبة رؤية الحاسوب مفتوحة المصدر ) هي مكتبة برمجية تضم وظائف تُستخدم بشكل أساسي في مجال رؤية الحاسوب في الوقت الحقيقي . ^{[ 2 ]} طُوّرت في الأصل بواسطة شركة إنتل ، ثم دُعمت لاحقًا من قِبل Willow Garage ، ثم Itseez (التي استحوذت عليها إنتل لاحقًا ^{[ 3 ]} ). المكتبة متعددة المنصات ومرخصة كبرنامج مجاني ومفتوح المصدر بموجب رخصة أباتشي 2. بدءًا من عام 2011، تدعم OpenCV تسريع وحدة معالجة الرسومات (GPU) للعمليات في الوقت الحقيقي. ^{[ 4 ]}

انطلق مشروع OpenCV رسميًا عام 1999، وكان في البداية مبادرة بحثية من شركة إنتل لتطوير التطبيقات التي تتطلب معالجة مكثفة من وحدة المعالجة المركزية ، كجزء من سلسلة مشاريع شملت تتبع الأشعة في الوقت الفعلي وجدران العرض ثلاثية الأبعاد . ^{[ 5 ]} وشمل المساهمون الرئيسيون في المشروع عددًا من خبراء التحسين في إنتل روسيا، بالإضافة إلى فريق مكتبة الأداء التابع لشركة إنتل. في بدايات OpenCV، وُصفت أهداف المشروع ^{[ 6 ]} على النحو التالي:

• تطوير أبحاث الرؤية من خلال توفير شفرة برمجية مفتوحة المصدر ومحسّنة للبنية التحتية الأساسية للرؤية. وداعاً لإعادة اختراع العجلة .
• نشر المعرفة المتعلقة بالرؤية من خلال توفير بنية تحتية مشتركة يمكن للمطورين البناء عليها، بحيث يكون الكود أكثر قابلية للقراءة والنقل.
• تطوير التطبيقات التجارية القائمة على الرؤية من خلال إتاحة التعليمات البرمجية المحمولة والمحسّنة الأداء مجانًا - بترخيص لا يشترط أن تكون التعليمات البرمجية مفتوحة المصدر أو مجانية في حد ذاتها.

تم إصدار النسخة التجريبية الأولى من OpenCV للجمهور في مؤتمر IEEE حول رؤية الحاسوب والتعرف على الأنماط في عام 2000، وتم إصدار خمس نسخ تجريبية بين عامي 2001 و2005. تم إصدار النسخة 1.0 الأولى في عام 2006. وتم إصدار نسخة تجريبية 1.1 في أكتوبر 2008.

صدرت النسخة الرئيسية الثانية من مكتبة OpenCV في أكتوبر 2009.  تضمنت OpenCV 2 تغييرات جوهرية على واجهة C++ ، بهدف تبسيط الأنماط البرمجية وزيادة أمان أنواع البيانات، وإضافة وظائف جديدة، وتحسين أداء الوظائف الحالية (خاصةً على الأنظمة متعددة النوى). تُصدر الآن نسخ رسمية كل ستة أشهر ^{[ 7 ]} ، ويتولى تطويرها فريق روسي مستقل مدعوم من شركات تجارية.

في أغسطس 2012، تولت مؤسسة غير ربحية، OpenCV.org، دعم OpenCV، وهي التي تدير موقعًا للمطورين ^{[ 8 ]} وموقعًا للمستخدمين. ^{[ 9 ]}

في مايو 2016، وقعت شركة إنتل اتفاقية للاستحواذ على شركة Itseez، ^{[ 10 ]} وهي شركة رائدة في تطوير OpenCV. ^{[ 11 ]}

تشمل مجالات تطبيق OpenCV ما يلي:

• مجموعات أدوات الميزات ثنائية وثلاثية الأبعاد
• تقدير الحركة الذاتية
• نظام التعرف على الوجه
• التعرف على الإيماءات
• التفاعل بين الإنسان والحاسوب (HCI)
• الروبوتات المتنقلة
• فهم الحركة
• اكتشاف الأجسام
• التجزئة والتعرف
• الرؤية المجسمة : إدراك العمق من كاميرتين
• إعادة بناء الهيكل من الحركة (SFM)
• تتبع حركة الفيديو
• الواقع المعزز

ولدعم بعض المجالات المذكورة أعلاه، تتضمن مكتبة OpenCV مكتبة للتعلم الآلي الإحصائي تحتوي على ما يلي:

• تعزيز
• التعلم باستخدام شجرة القرار
• أشجار تعزيز التدرج
• خوارزمية التوقع والتعظيم
• خوارزمية أقرب جار k
• مصنف بايز الساذج
• الشبكات العصبية الاصطناعية
• الغابة العشوائية
• آلة المتجهات الداعمة (SVM)
• الشبكات العصبية العميقة (DNN) ^{[ 12 ]}

كُتبت مكتبة OpenCV بلغة البرمجة C++ ، وكذلك واجهتها الأساسية. وتتوفر روابط برمجية بلغات Python و Java و MATLAB / Octave . ويمكن الاطلاع على واجهة برمجة التطبيقات ( API ) لهذه الواجهات في الوثائق المتاحة عبر الإنترنت. ^{[ 13 ]} وقد طُوّرت مكتبات وسيطة بلغات برمجة متعددة لتشجيع استخدامها على نطاق أوسع. وفي الإصدار 3.4، أُصدرت روابط JavaScript لمجموعة مختارة من وظائف OpenCV باسم OpenCV.js، لاستخدامها على منصات الويب. ^{[ 14 ]}

إذا عثرت المكتبة على عناصر Intel's Integrated Performance Primitives على النظام، فستستخدم هذه الإجراءات المحسّنة الخاصة لتسريع نفسها.

تم تطوير واجهة وحدة معالجة الرسومات (GPU) القائمة على بنية الأجهزة الموحدة للحوسبة ( CUDA ) منذ سبتمبر 2010. ^{[ 15 ]}

يجري العمل على واجهة GPU القائمة على OpenCL منذ أكتوبر 2012، [ 16 ] ويمكن ^{العثور على وثائق} الإصدار 2.4.13.3 على docs.opencv.org. ^{[ 17 ]}

قد تستخدم وحدة معالجة الصور (IPU) أيضًا تسريع الأجهزة باستخدام مكتبة OpenCV.

• AForge.NET – مكتبة رؤية حاسوبية للغة المشتركة لوقت التشغيل الخاص بإطار عمل .NET و Mono
• CVIPtools – بيئة برمجية متكاملة لمعالجة الصور والرؤية الحاسوبية تعتمد على واجهة مستخدم رسومية (GUI)، مع مكتبات وظائف C، ومكتبة ارتباط ديناميكي (DLL) قائمة على نموذج كائن المكون (COM )، وبرنامجين مساعدين لتطوير الخوارزميات ومعالجة الدفعات.
• Dlib – مكتبة مفتوحة المصدر للتعلم الآلي ورؤية الكمبيوتر مكتوبة بلغة C++ ^{[ 18 ]}
• قائمة بحزم البرامج المجانية والمفتوحة المصدر
• قائمة برامج الروبوتات
• MediaPipe – إطار عمل مفتوح المصدر من جوجل
• الذكاء الاصطناعي مفتوح المصدر
• OpenNN – مكتبة الشبكات العصبية الاصطناعية المكتوبة بلغة C++
• مكتبة السحابة النقطية - مكتبة لمعالجة السحابة النقطية
• نظام تشغيل الروبوت (ROS) - يستخدم OpenCV كحزمة رؤية حاسوبية أساسية
• VXL – مكتبة بديلة مكتوبة بلغة C++