计算机视觉 专业导论 课程论文

1计算机视觉概述

人类对外界世界信息的感知80%以上是通过视觉得到的。随着信号处理理论与计算机的出现,人们试图用摄像机获取环境图像并将其转换成数字信号,用计算机实现对视觉信息处理的全过程,这样就形成了一门新兴的学科—计算机视觉。

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学,具体的说,就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉,并进一步做图形处理,用电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。

作为一个科学学科,计算机视觉研究相关的理论和技术是试图建立能够从图像或者多维数据中获取“信息”的人工智能系统。计算机视觉的研究目标是使计算机具有通过二维图像认识三维环境信息的能力。这种能力不仅使机器能感知三维环境总物体的几何信息,包括它的形状、位置、姿态、运动等,而且能对它们进行描述、储存、识别与理解,最终使计算机能象人那样通过视觉观察和理解世界,具有自主适应环境的能力。

作为一个工程学科,计算机视觉寻求基于相关理论与模型来建立计算机视觉系统。这类系统的组成部分包括:

1. 程序控制(例如工业机器人和无人驾驶汽车)

2. 事件监测(例如图像监测)

3. 信息组织(例如图像数据库和图像序列的索引建立)

4. 物体与环境建模(例如工业检查,医学图像分析和拓扑建模)

5. 交感互动(例如人机互动的输入设备)

计算机视觉同样可以被看作是生物视觉的一个补充。在生物视觉领域中,人类和各种动物的视觉都得到了研究,从而建立了这些视觉 系统感知信息过程中所使用的物理模型。另一方面,在计算机视觉中,靠软件和硬件实现的人工智能系统得到了研究与描述。生物视 觉与计算机视觉进行的学科间交流为彼此都带来了巨大价值。

计算机视觉包含如下一些分支:画面重建,事件监测,目标跟踪,目标识别,机器学习,索引建立,图像恢复等。

1.1 计算机视觉与其他科学领域的关系

计算机视觉既是工程领域,也是科学领域中的一个富有挑战性重要研究领域,是一门综合性的学科,其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学,神经生理学和认知科学等。