視覺是人類觀察世界和認知世界的重要手段。據統計,人類從外部世界獲得的信息約有80%是由視覺獲取的。這既說明視覺信息量巨大,也表明人類對視覺信息有較高的利用率,同時又體現了人類視覺功能的重要性。隨著信息技術的發展,給計算機、機器人或其他智能機器賦予人類視覺功能,成為人類多年以來的夢想。
目前許多機器視覺技術已經實現了產品化、實用化。例如,指紋識別、車牌照識別、智能監控、人臉識別、工業產品的在線檢測等。可以說,機器視覺技術在信息化時代,扮演著越來越重要的角色。
什么是機器視覺?
機器視覺(machine vision)又常被稱作為計算機視覺(computer vision),是指用計算機實現人的視覺功能一一對客觀世界的三維場景的感知、識別和理解。
自20世紀50年代從統計模式識別開始的,計算機視覺當時的工作主要集中在二維圖像分析、識別和理解上,如光學字符識別、工件表面、顯微圖片和航空照片的分析和解釋等。1973年,英國的Marr教授應邀在麻省理工學院(MIT)的人工智能實驗室創建并領導一個以博士生為主體的研究小組,從事視覺理論方面的研究。1977年Marr提出了不同于"積木世界"分析方法的計算視覺理論一一Marr視覺理論。該理論在20世紀80年代成為計算機視覺研究領域中的一個十分重要的理論框架。到了80年代中期,計算機視覺獲得了迅速發展,主動視覺理論框架、基于感知特征群的物體識別理論框架等新概念、新方法、新理論不斷涌現。而到20世紀90年代,計算機視覺在工業環境中得到廣泛應用,同時基于多視幾何的視覺理論得到迅速發展。
機器視覺的優勢和應用領域
視覺的最大優點是與被觀測的對象無接觸,因此對觀測與被觀測者都不會產生任何損傷,這是其他感覺方式無法比擬的。
同時,機器視覺所能檢測的對象十分廣泛,人眼觀察不到的范圍,它也可以觀察。例如,紅外線、微波、超聲波等人類就觀察不到,而機器視覺則可以利用這方面的敏感器件形成紅外線、微波、超聲波等圖像,可以說是擴展了人類的視覺范圍。另外人無法長時間地觀察對象,機器視覺則不知疲勞,始終如一地觀測,所以機器視覺可以廣泛地用于長時間惡劣的工作環境。
目前,機器視覺主要應用于以下領域:
? 工業自動化生產線應用。產品檢測、自動流水線生產和裝配、自動焊接、PCB印制板檢查以及各種危險場合工作的機器人等。將圖像和視覺技術用于生產自動化,可以加快生產速度,保證質量的一致性,還可以避免人的疲勞、注意力不集中等帶來的誤判。
?各類檢驗和監視應用。標簽文字標記檢查,郵政自動化,計算機輔助外科手術。顯微醫學操作,石油、煤礦等鉆探中數據流自動監測和濾波,在紡織、印染業進行自動分色、配色。重要場所門廊自動巡視,自動跟蹤報警等。
?視覺導航應用。巡航導彈制導、無人駕駛飛機飛行、自動行駛車輛、移動機器人、精確制導及自動巡航捕獲目標和確定距離等.既可避免人的參與及由此帶來的危險,也可提高精度和速度。
?圖像自動解釋應用。對放射圖像、顯微圖像、醫學圖像、遙感多波段圖像、合成孔徑雷達圖像、航天航測圖像等的自動判讀理解。由于近年來技術的發展,圖像的種類和數量飛速增長,圖像的自動理解已成為解決信息膨脹問題的重要手段。
?人機交互應用。人臉識別、智能代理等。同時讓計算機可借助人的手勢動作(手語)嘴唇動作(唇讀)、軀干運動(步態)、表情測定等了解人的愿望要求而執行指令,這既符合人類的交豆習慣,也可增加交互方便性和臨場感等。
?虛擬現實應用。飛機駕駛員圳練、醫學手術模擬、場景建模、戰場環境表示等,它可幫助人們超越人的生理極限,"親臨其境",提高工作效率。
?監控攝像與機器視覺。作為機器視覺的代表應用,以攝像機為核心的視頻監控系統廣泛應用與安保、交通、樓宇、工業等各個行業領域。隨著數字技術越來越多地應用于視頻監控系統中,極大地提高了系統性能,也擴大了它的應用范圍。
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原文標題:行業|智能視覺如何讓我們預“見”未來?
文章出處:【微信號:THundersoft,微信公眾號:ThunderSoft中科創達】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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