《计算机视觉与机器人所属的大类专业剖析》
图片来源于网络，如有侵权联系删除
计算机视觉与机器人是多学科交叉融合的领域，它们主要属于计算机科学与技术、控制科学与工程这两个大类专业。
一、计算机科学与技术大类下的计算机视觉与机器人
1、计算机视觉在计算机科学与技术中的定位
- 计算机视觉是计算机科学的一个重要分支，它旨在让计算机能够理解图像和视频中的内容，这涉及到大量的算法和数据结构知识，在计算机科学与技术专业中，计算机视觉研究人员需要掌握图像处理算法，例如图像滤波、边缘检测等基础算法，这些算法是构建更复杂视觉任务的基石，如目标检测和识别。
- 从编程角度来看，计算机视觉依赖于高效的代码实现，计算机科学专业提供的编程语言知识，如C++、Python等，对于开发计算机视觉系统至关重要，计算机视觉也与计算机图形学有着密切的联系，计算机图形学关注如何生成和渲染虚拟图像，而计算机视觉则是从真实图像中提取信息，二者的结合可以在虚拟现实、增强现实等领域产生创新应用。
- 在数据管理方面，计算机视觉处理海量的图像和视频数据，计算机科学专业中的数据库知识有助于有效地存储、检索和管理这些数据，随着深度学习在计算机视觉中的广泛应用，对深度学习框架如TensorFlow、PyTorch等的掌握也成为计算机视觉研究和开发的重要部分，而这些框架的学习和使用也是计算机科学技术专业知识体系的延伸。
2、机器人与计算机科学技术的关联
图片来源于网络，如有侵权联系删除
- 机器人的智能控制系统离不开计算机科学技术，机器人需要具备处理各种传感器数据的能力，如摄像头获取的视觉数据、激光雷达的距离数据等，计算机科学技术提供了数据处理和分析的方法，使机器人能够根据这些数据做出决策。
- 机器人的软件编程也是计算机科学技术的重要应用领域，开发机器人的操作系统、运动控制程序以及人机交互界面等都需要计算机编程知识，机器人的路径规划算法需要高效的算法设计和优化，这与计算机科学中的算法分析和设计课程息息相关。
- 机器人的通信和网络功能也依赖于计算机科学技术，在多机器人协作系统中，机器人之间需要进行信息交换，这涉及到计算机网络协议、数据传输和安全等方面的知识。
二、控制科学与工程大类下的计算机视觉与机器人
1、计算机视觉在控制科学与工程中的作用
- 在控制科学与工程领域，计算机视觉可以作为一种强大的传感器反馈机制，在工业机器人的操作中，计算机视觉系统可以检测目标物体的位置、姿态等信息，然后将这些信息反馈给机器人的控制系统，控制系统根据视觉反馈来调整机器人的运动轨迹，以实现精确的操作任务，如零件的装配。
- 对于自主移动机器人，计算机视觉提供了环境感知的能力，通过对周围环境图像的分析，机器人可以识别出障碍物、道路等信息，从而控制自身的移动方向和速度，这种基于视觉的控制策略是控制科学与工程在智能机器人领域的重要研究内容。
图片来源于网络，如有侵权联系删除
2、机器人与控制科学与工程的紧密联系
- 机器人本质上是一个复杂的控制系统，控制科学与工程专业为机器人的运动控制提供了理论基础，如经典控制理论中的PID控制算法常用于机器人关节的速度和位置控制，现代控制理论中的状态空间方法则可以用于设计更复杂的机器人控制系统，以实现高性能的运动控制。
- 在机器人的稳定性和可靠性方面，控制科学与工程发挥着关键作用，通过建立机器人的动力学模型，研究人员可以分析机器人在不同工作条件下的稳定性，并设计相应的控制策略来保证机器人的稳定运行，控制科学与工程中的故障诊断和容错控制技术也可以应用于机器人系统，提高机器人的可靠性和安全性。
计算机视觉与机器人还与电子工程、机械工程等专业有着一定的交叉，机器人的硬件设计需要电子工程和机械工程的知识，而计算机视觉系统的硬件实现也离不开电子工程的电路设计和传感器技术等，这些多学科的交叉融合使得计算机视觉与机器人领域不断发展创新，在工业、医疗、服务等众多领域有着广泛的应用前景。
评论列表