计算机数字视觉技术结构及其发展历程和趋势

  • 格式:pdf
  • 大小:108.23 KB
  • 文档页数:1

需要有 一个 统一 的理论 框 架作指 导 。 7 0 年代 中期到 8 0 年代初 期 , 计算 机视 觉 的
研 究领 域首 次 出现了一 个理论 框架 : 视 觉计 算理论 框架 , 将视 觉 系统从概 念 上
分 成 几个 独 立 的模 块 。 8 0 年 代后 期 , 计 算机 视 觉 的研 究领 域 出现 了主动 统应 该能 够充分 利用这 些方 法
的优 点 。 第 二方 面的研 究 内容 是系统 的集 成 。 4计 算机 视觉 的发 展历 程及 其趋 势

量 的作 用 。 计算 机 视觉 ( c vNt 究 的主 要 内容 是 通过 计算 机分析 景 物的二 维 图 像, 从 中获得三 维世 界的结 构和 属性 等信息 , 进 而完 成诸 如在复 杂 的环 境 中识 别 和导 航等 任务 。 计 算机视 觉研 究的 重要性 是不 言而 喻的 , 会产 生深远 的 经济 和 科学 的 影响 。
义 的有限类 别 中, 主 要研 究的 是二维模 式 。 而计 算机视 觉 主要考 虑 的是 对三 维
世界 的描述 和 理解 。

般 来说 , 比较一致 的观点 认为 , 计算机 视觉 的研究 起始于 1 9 6 5 年R b o e s r t
开创 性的工 作 。 R b o e r t R  ̄ “ 积 木世界 ” 研 究取 得的成 功 激起 了人们 很高 的期 望 。 6 O 年代 末7 0 年代初 期 , 计 算机视觉研 究领 域的很 多工作是 关于 低层 视觉 处 理, 从 图像 中提取重 要的强度 变化信息 _ 边缘检 测。 然而, 人 们很快 就认识 到 很多 重要 的物体 属性无 法 只通 过 分析 图像 的灰度变 化得 出 。 到 了7 O 年代初 期 , 问题更 加明朗化 , 低层 视觉处理 无法从 单幅 图像 中普遍 地获取 对景物 的有用 描 述, 计算 机视 觉的研 究领域普 遍地 发生 危机 。 为 了摆脱 困境 , 计 算机视 觉迫切 地
的应 用十分 广泛 , 如数 字图像检 索管理 、 医学影像 分析 、 智能 安检 、 人机 交互等 。 数字视 觉技术是人 工智 能技术 的重要组成 部分 , 也是 当今计算机 科学研 究 的前 沿领域 , 经过 近年 的不断 发展 已逐 步形成一 套以数字 信号处 理技术 、 计 算
机 图形 图像 、 信息 论和 语义学 相互 结合 的综合 性技 术 , 并具有 较 强的边 缘性 和 学科 交 叉性 。 2计 算机 数字 视觉 技 术研 究的核 心 问蹶 视觉 问题 复杂性 的本质在 于相对 声音等物理 信号 的描述 , 视觉信号 充满 了 非常 丰 富的信 息 , 描 述起 来也 更加 困难 。 如何 攻克 图像 信息提 取过 程 中的各种 难题一 直是 当今计 算机 图像 学研究 的热点 问题 , 而且在 科学家们 还未完全 破译 生物 视觉 系统 的奥秘 的前 提下 , 大 多数 问题只 能采 用逆 向推导 机制 , 依据 已知 或假设 的关联 将视 觉系统 的输入数字 图像和 输 出语 义描述对 应起 来。 基于 概率 论 和数 理统计 的数学模 型是 最适合解 决这类 逆推 问题的工 具 , 这 也是 目前 领域
般认 为 , 计算 机视觉 技术研 究始 于2 0 世 纪5 O 年代 中期 , 当时 的努力 主要
集 中在二 维景物 图像 的分析 。 区别在 于 , 图像 处理 的 目的 是通过 处理原 始 图像 得到在 某一方 面更有利 的新 图像 。 模 式识别 关心的则 是将一 些模式归 入预先 定
( ’ v t i e v s l i n o ) 的理 论 框架 。
近年 的研究 结果 表 明, 单一 的 图像 特征 描述 机制 , 无论 是对底 层像 素级 特 征 的描述还 是顶层 语义特 征的描述 都 仅能在 有限范 围内对 图像 的 内容 进行 建 模。 巧 妙融 合多种 图像 特征 因此成 为近 年 图像 信息 描述方 面 的主要趋 势 , 近 年 来, 计 算机 视觉 的另一 个理论 框架— — 视觉 的集成 方法越 来越 多地 受到 重视 。
1计算机 数 字视 觉 技术研 究 的地 位 长期 以来 , 人类持 续不断地 试图从多 个角度去 了解生物 视觉 和神经系 统的 奥秘 , 这 些努 力的 阶段 性理论研 究成果 已经在 人们 的生产生 活 中发挥 了不 可估
图像 表示 、 表面表示 、 物 体表示 。 视 觉模型 王要分为 图像模型 、 结 构和形 状模型 、
教育时空
l ■
C h i n a s c i e n c e a n d T e c h n o l o g y R e v i e w
计算 机 数 字 视 觉 技 术 结 构 及 其 发 展 历 程 和 趋势
陈 伟
( 河 南职 业技 术学 院 河 南 郑 州) [ 摘 要] 计 算机视 觉 技术 发展 的重要 性不 言而 喻 , 通过 分析其 发展 历程 , 可以认 为计 算机 视觉研 究 的基本 理论 框架 为 : 深度 重建框 架 、 基于 知识 的视 觉框 架 、 主动视 觉 框架 以及视 觉集 成框 架 。 三 维表示 是 计算机 视 觉重要 研 究 内容 。 [ 关键 词] 计 算机 视 觉 ; 视觉 框架 ; 三维 表示 , 中图分 类号 : T P 3 3 8 . 6 文 献标识 码 : A 文章编 号 : 1 0 0 9 — 9 1 4 X( 2 0 1 5 ) 4 7 — 0 l l 2 — 0 1
2 O 世纪下 半叶 以来 , 很 多研究者 都曾试 图通过视 觉传感器 和计 算机软硬 件 模 拟 出人 类对三 维世界 图像的 采集 、 处理、 分 析和 学习能力 , 以便使计 算机和 机 器 人系 统具有 智 能化 的视 觉功 能 。 今天 , 数 字 图像相 关的软 硬件 技术在 人们 生 活 中 的广泛使 用 , 数字 图像 已经 成为 当代社 会信息 来源 的重 要构成 因素 , 各 种 图像 处理 与分析 的需求和 应用也 不断促使 数字视 觉技术 的革新 。 数字 视觉技 术