FoodTracker是一款由AI驅(qū)動(dòng)的食品檢測(cè)移動(dòng)應(yīng)用程序

加拿大麥吉爾大學(xué)的一個(gè)研究小組開(kāi)發(fā)了一種移動(dòng)應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序可以實(shí)時(shí)識(shí)別整餐中的食物，并提供有用的營(yíng)養(yǎng)相關(guān)信息。該團(tuán)隊(duì)在arXiv上預(yù)發(fā)表的最新論文中概述了稱為FoodTracker的新移動(dòng)應(yīng)用程序，該論文在東京舉行的第16屆國(guó)際機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用大會(huì)上發(fā)表。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一Zelijko Zilic對(duì)TechXplore表示：“我們的實(shí)驗(yàn)室專注于嵌入式系統(tǒng)上與醫(yī)療保健相關(guān)的應(yīng)用程序。”“我們的目標(biāo)是將自動(dòng)化納入食品日記，以便關(guān)心自己日常消費(fèi)或患者的人們可以跟蹤他們?nèi)粘Ｉ钪械牟褪澈蜖I(yíng)養(yǎng)含量。為此，我們一直在為iPhone提供應(yīng)用程序(DiaBeatMove和CarbAndMove)協(xié)助糖尿病患者和糖尿病前期者管理生活中與運(yùn)動(dòng)，營(yíng)養(yǎng)，胰島素和健康相關(guān)的方面。”

在和世界其他，肥胖率上升以及與營(yíng)養(yǎng)不良有關(guān)的問(wèn)題促使許多研究人員開(kāi)發(fā)可促進(jìn)健康生活方式選擇的移動(dòng)應(yīng)用程序或在線平臺(tái)。Zilic和他的同事在最近的研究中專門(mén)著手開(kāi)發(fā)智能手機(jī)應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序可以快速，有效地識(shí)別用戶實(shí)時(shí)食用的食物，并為每餐食物提供營(yíng)養(yǎng)成分。

研究人員開(kāi)發(fā)的移動(dòng)應(yīng)用程序FoodTracker非常易于使用。當(dāng)用戶將他的智能手機(jī)相機(jī)對(duì)準(zhǔn)包含他/她的飯菜的盤(pán)子時(shí)，該應(yīng)用程序會(huì)迅速識(shí)別出它的不同成分。

參與這項(xiàng)研究的另一位研究人員孫建寧(Jianing Sun)表示：“我們的FoodTracker應(yīng)用程序的主要優(yōu)勢(shì)在于它不依賴任何手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入-僅基于移動(dòng)攝像頭的圖像即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)食品監(jiān)測(cè)和營(yíng)養(yǎng)分析。” TechXplore。

首先，Zilic，Sun及其同事開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型，該模型將深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)與YOLO(一種最新的檢測(cè)策略)結(jié)合在一起。他們使用廣泛的食物圖像數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)該模型進(jìn)行了訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)該模型在基于近80%圖像的食物檢測(cè)中具有平均精度。

FoodTracker營(yíng)養(yǎng)分析結(jié)果的示例(一份)。

Zilic說(shuō)：“使用我們的方案，我們證明，即使功率適中的智能手機(jī)也可以進(jìn)行所需的食品識(shí)別。”“最有意義的發(fā)現(xiàn)是FoodTracker的推理時(shí)間短，運(yùn)行時(shí)內(nèi)存低和準(zhǔn)確性高，這使其非常實(shí)用且易于使用。”

隨后，研究人員將他們的模型集成到FoodTracker應(yīng)用程序中，并具有營(yíng)養(yǎng)分析的附加功能。這使該應(yīng)用可以為基于CNN的模型檢測(cè)到的每種食物成分提供重要的營(yíng)養(yǎng)相關(guān)信息(例如卡路里，數(shù)量等)。

初步評(píng)估表明，F(xiàn)oodTracker應(yīng)用程序是用于實(shí)時(shí)識(shí)別食物并提供營(yíng)養(yǎng)指導(dǎo)的有前途的工具。此外，盡管具有AI組件，該應(yīng)用程序也可以在移動(dòng)設(shè)備上使用，推理時(shí)間可以忽略不計(jì)，并且對(duì)內(nèi)存的要求很小。

“當(dāng)我在介紹這項(xiàng)工作時(shí)，我發(fā)現(xiàn)有許多工業(yè)研究人員正在使用最新出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行食品檢測(cè)。”“我什至被邀請(qǐng)到一家在70多個(gè)開(kāi)展業(yè)務(wù)的國(guó)際食品技術(shù)公司。我感到人們?cè)絹?lái)越注意日常飲食的健康用途。”

將來(lái)，諸如FoodTracker之類的移動(dòng)應(yīng)用程序可以拓寬人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)的知識(shí)，支持他們更加了解他們每天食用的食物，甚至可以幫助他們改善飲食習(xí)慣。Zilic，Sun和他們的同事現(xiàn)在正計(jì)劃將應(yīng)用程序提供的與營(yíng)養(yǎng)相關(guān)的指南與鼓勵(lì)健康生活方式的其他模塊集成在一起。

進(jìn)行這項(xiàng)研究的另一位研究員Katarzyna Radecka告訴TechXplore：“可以檢測(cè)食物對(duì)象并提取營(yíng)養(yǎng)成分的全自動(dòng)應(yīng)用程序非常復(fù)雜，特別是在實(shí)際應(yīng)用中。”“我們的工作邁出了第一步，但可以肯定的是，還有更多的工作要做，例如多任務(wù)學(xué)習(xí)，魯棒性和更好的泛化，體積估計(jì)。我們相信，即使是部分解決這些問(wèn)題，也可能具有極大的價(jià)值。社會(huì)。”