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初識(shí)機(jī)器視覺和計(jì)算機(jī)視覺這兩個(gè)名詞，感覺是差不多的，都是視覺，而且計(jì)算機(jī)也是機(jī)器，研究計(jì)算機(jī)視覺不就是研究機(jī)器視覺嗎？也許很多人都跟我同感，但通過涉入這一領(lǐng)域，在通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)之后，我發(fā)覺它們兩者既有許多相同點(diǎn)，但若把兩者等同起來，就會(huì)束縛你的視野，它們屬于不同的學(xué)科。我們研究計(jì)算機(jī)視覺的目的就是根據(jù)人類的視覺特性來給計(jì)算機(jī)帶來“光明”，讓它更好的來替代人來工作或者完成人類不能完成的工作，更好的為企業(yè)減少勞動(dòng)力，也更大的提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也不斷在提高人們的生活質(zhì)量。研究機(jī)器視覺是更好為工業(yè)中的制造業(yè)提供更多有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的支持。 機(jī)器視覺中把計(jì)算機(jī)作為載體或者說是工具，主要是利用計(jì)算機(jī)高效率的CPU，因?yàn)橐曈X里看到的都是圖像，而對(duì)圖像的處理往往比較耗時(shí)，所以能更快的完成圖像處理，為以后的控制贏得時(shí)間，計(jì)算機(jī)是“當(dāng)仁不讓”了，而隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，FPGA、DSP等這些具有處理能力的芯片也在不斷的提高性能，以后的機(jī)器視覺會(huì)不會(huì)把它們作為載體而產(chǎn)生FPGA視覺或DSP視覺呢？ 什么是機(jī)器視覺？ "機(jī)器視覺"，即采用機(jī)器代替人眼來做測量和判斷。 機(jī)器視覺系統(tǒng)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品（即圖像攝取裝置，分CMOS和CCD兩種）把圖像抓取到，然后將該圖像傳送至處理單元，通過數(shù)字化處理，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，來進(jìn)行尺寸、形狀、顏色等的判別。進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場的設(shè)備動(dòng)作。 機(jī)器視覺伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)日臻成熟，已是現(xiàn)代加工制造業(yè)不可或缺的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于食品和飲料、化妝品、制藥、建材和化工、金屬加工、電子制造、包裝、汽車制造等行業(yè)。[摘自工控論壇：http://bbs.gongkong.com/detail.asp?id=232610] 機(jī)器視覺是個(gè)相對(duì)較新的技術(shù)，它為制造工業(yè)在提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和操作安全性上提供了許多技術(shù)。機(jī)器視覺越來越受歡迎有這樣一個(gè)主要原因：光學(xué)傳感具有與生俱來的清潔、安全性和通用性。用視覺有可能去做其他人不知道用傳感方法可以做到的事情，比如識(shí)別污點(diǎn)、鐵銹或者表面腐蝕等等. 在其他相關(guān)技術(shù)中，機(jī)器視覺包括圖像數(shù)字化、圖像操作和圖像分析，通常使用計(jì)算機(jī)來完成，它是一門覆蓋圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺的專業(yè)。然而，我們強(qiáng)調(diào)機(jī)器視覺、計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理不是同義的。它們其中之一都不是任何其他兩個(gè)的子集。計(jì)算機(jī)視覺是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，而機(jī)器視覺是系統(tǒng)工程一個(gè)特殊領(lǐng)域。機(jī)器視覺沒有說明要使用計(jì)算機(jī)，但是在獲取高速處理速度上經(jīng)常會(huì)使用特殊的圖像處理硬件，這個(gè)速度是普通計(jì)算機(jī)所不能達(dá)到的。 盡管早在20世紀(jì)30年代用于工業(yè)監(jiān)測的視頻系統(tǒng)就已被使用，但工業(yè)機(jī)器視覺系統(tǒng)首次引起關(guān)注是在20世紀(jì)70年代中期。在整個(gè)20世紀(jì)80年代早期，機(jī)器視覺發(fā)展的很緩慢，主要就是學(xué)術(shù)研究，很少引起工業(yè)興趣。到了20世紀(jì)80年代中期，機(jī)器視覺有了一個(gè)很大推動(dòng)力，這個(gè)就是主要美國汽車制造商對(duì)視覺系統(tǒng)產(chǎn)生了較大興趣。然后，在美國經(jīng)歷了一段嚴(yán)重的幻覺時(shí)期，許多視覺公司紛紛倒閉。而到了80年代末期和90年代早期，由于處理速度的大大提升，機(jī)器視覺系統(tǒng)引起了廣泛關(guān)注。在90年代中期，隨著現(xiàn)代RISC處理器提供了在標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算平臺(tái)的高處理速度，于是具有通用目的的處理器的角色被修改。在這個(gè)時(shí)期，學(xué)術(shù)工作者一直在大范圍的產(chǎn)品中穩(wěn)步地提高靈活性，這個(gè)取代了制造工業(yè)的主要分支的所有研究。[引自：http://www.eeng.dcu.ie/~whelanp/resources/r_preface.html] 什么是計(jì)算機(jī)視覺？ 計(jì)算機(jī)視覺是指用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人的視覺功能?D?D對(duì)客觀世界的三維場景的感知、識(shí)別和理解。這里主要有兩類方法：一類是仿生學(xué)的方法，參照人類視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，建立相應(yīng)的處理模塊完成類似的功能和工作；另一類是工程的方法，從分析人類視覺過程的功能著手，并不去刻意模擬人類視覺系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而僅考慮系統(tǒng)的輸入和輸出，并采用任何現(xiàn)有的可行的手段實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。[摘自《圖像理解與計(jì)算機(jī)視覺》] 計(jì)算機(jī)視覺是一個(gè)處于指示前沿的領(lǐng)域。我們認(rèn)為計(jì)算機(jī)視覺，或簡稱位“視覺”，是一項(xiàng)事業(yè)，它與研究人類或動(dòng)物的視覺是不同的。它借助于幾何、物理和學(xué)習(xí)技術(shù)來構(gòu)筑模型，從而用統(tǒng)計(jì)的方法來處理數(shù)據(jù)。因此從我們的角度看，在透徹理解攝像機(jī)性能與物理成像過程的基礎(chǔ)上，視覺對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行簡單的推理，將在多幅圖像中可能得到的信息綜合成和諧的整體，確定像素集之間的聯(lián)系以便將它們彼此分割開，或推斷一些形狀信息，使用幾何信息或概率統(tǒng)計(jì)技術(shù)來識(shí)別物體。[摘自《計(jì)算機(jī)視覺?D?D一種現(xiàn)代方法》] 計(jì)算機(jī)視覺成為一門獨(dú)立的學(xué)科，至少可以從美國麻省理工學(xué)院Marr教授這一代人所做的奠基工作開始，因此計(jì)算機(jī)視覺這門學(xué)科至少已有20～30年的歷史。在此期間，由于計(jì)算機(jī)視覺具有的潛在應(yīng)用十分廣泛，所涉及的學(xué)科知識(shí)極其繁多，研究的問題又幾富挑戰(zhàn)性，因此它一直是計(jì)算機(jī)學(xué)科中的一門熱門學(xué)科，并吸收了許多從事心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、生理學(xué)、生物物理學(xué)、數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)科等各種學(xué)科研究人員的關(guān)注，從而把圖像處理、模式識(shí)別、人工智能、數(shù)學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等各方面的研究成果融會(huì)進(jìn)來。 計(jì)算機(jī)視覺是人工智能的一個(gè)子領(lǐng)域，它的目的是讓計(jì)算機(jī)理解圖像中的一個(gè)場景或者特征，它包括以下幾個(gè)方面的解釋：[摘自machinevision的網(wǎng)上定義] 1.為了控制目標(biāo)而獲取所需數(shù)據(jù)通過圖像的自動(dòng)獲取和分析www.machinevisiononline.org/public/articles/articlesdetails.cfm 2.給一個(gè)有能力去做事和反應(yīng)的機(jī)器人提供導(dǎo)航系統(tǒng)使之能改變位置www.assemblymag.com/CDA/ArticleInformation/news/news_item/0,6501,144248,00.html 3.用視頻攝像機(jī)、機(jī)器人或者其他設(shè)備的一個(gè)系統(tǒng)，并且用計(jì)算機(jī)去做可視化的分析操作或行為。典型應(yīng)用包括自動(dòng)監(jiān)測、光學(xué)字符識(shí)別和其他的非接觸應(yīng)用。www.bridgefieldgroup.com/glos6.htm 4.機(jī)器視覺是計(jì)算機(jī)視覺在工廠自動(dòng)化的一個(gè)應(yīng)用。正如監(jiān)視員在一個(gè)裝配線上工作，可視地監(jiān)視物件并判斷其質(zhì)量，因此機(jī)器視覺系統(tǒng)使用照相機(jī)和圖像處理軟件來完成類似的監(jiān)視。一個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)是一個(gè)在基于數(shù)字圖像分析上作決定的計(jì)算機(jī)。http://en.wikipedia.org/wiki/Machine_vision 通過上面的定義，其實(shí)機(jī)器視覺和計(jì)算機(jī)視覺并沒有很清晰的界限，而是緊密的聯(lián)系在一起，它們有著相同的理論，只是在應(yīng)用中根據(jù)具體實(shí)際應(yīng)用目標(biāo)的不同而不同。計(jì)算機(jī)視覺與機(jī)器視覺都是要從圖像或圖像序列中獲取對(duì)世界的描述，因此，對(duì)基本層的圖像獲取、圖像處理，中層的圖像分割、圖像分析和高層的圖像理解這些理論知識(shí)的掌握對(duì)兩者來說都是“萬變不離其宗”。 |
