随着信息技术的飞速发展,计算机视觉和机器视觉技术已成为当前科学研究的热点领域,计算机视觉主要研究如何让计算机像人眼一样“看”,即从图像或视频中提取信息,而机器视觉则更侧重于如何将视觉信息应用于实际场景,实现物体识别、跟踪、测量等功能,本文将详细介绍计算机视觉和机器视觉的主要研究内容,以期为相关领域的研究者提供参考。
1、图像处理
图像处理是计算机视觉的基础,主要研究如何对图像进行增强、滤波、分割、特征提取等操作,以提高图像质量、提取图像信息,主要技术包括:
(1)图像增强:通过调整图像的亮度、对比度、色彩等参数,使图像更加清晰、易于分析。
(2)图像滤波:消除图像中的噪声,提高图像质量。
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(3)图像分割:将图像划分为若干个互不重叠的区域,便于后续处理。
(4)特征提取:从图像中提取具有代表性的特征,如边缘、角点、纹理等。
2、目标检测与识别
目标检测与识别是计算机视觉的核心任务,主要研究如何从图像或视频中检测和识别出感兴趣的目标,主要技术包括:
(1)目标检测:在图像中定位并检测出感兴趣的目标。
(2)目标识别:根据目标检测到的信息,对目标进行分类。
3、3D重建
3D重建是从二维图像或视频中恢复出三维场景的过程,主要技术包括:
(1)单目视觉重建:利用单目相机获取的图像信息,重建场景的三维结构。
(2)双目视觉重建:利用双目相机获取的图像信息,通过视差计算场景的三维结构。
4、人脸识别
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人脸识别是计算机视觉在生物识别领域的应用,主要研究如何从图像或视频中识别出人脸,主要技术包括:
(1)人脸检测:在图像中定位并检测出人脸。
(2)人脸特征提取:从人脸图像中提取具有代表性的特征,如脸型、五官等。
(3)人脸识别:根据人脸特征,对人脸进行分类。
1、视觉测量
视觉测量是机器视觉在工业领域的应用,主要研究如何利用视觉信息进行物体尺寸、形状、位置等参数的测量,主要技术包括:
(1)标定:确定相机成像系统与实际物体之间的对应关系。
(2)三维测量:利用多视角图像信息,恢复场景的三维结构。
(3)二维测量:利用图像信息,测量物体在二维平面上的尺寸、形状等参数。
2、视觉导航
视觉导航是机器视觉在机器人领域的应用,主要研究如何让机器人通过视觉信息实现自主导航,主要技术包括:
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(1)视觉感知:利用视觉信息获取周围环境信息。
(2)路径规划:根据环境信息,规划机器人移动路径。
(3)运动控制:控制机器人按照规划路径移动。
3、视觉伺服
视觉伺服是机器视觉在自动化领域的应用,主要研究如何利用视觉信息实现机器人或机器臂的精确控制,主要技术包括:
(1)视觉反馈:将视觉信息作为反馈信号,控制机器人或机器臂的运动。
(2)运动规划:根据视觉反馈信息,规划机器人或机器臂的运动轨迹。
计算机视觉和机器视觉是当前科学研究的热点领域,具有广泛的应用前景,本文从图像处理、目标检测与识别、3D重建、人脸识别等方面介绍了计算机视觉的主要研究内容;从视觉测量、视觉导航、视觉伺服等方面介绍了机器视觉的主要研究内容,随着技术的不断发展,计算机视觉和机器视觉将在更多领域发挥重要作用,为人类创造更加美好的未来。
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