機(jī)器視覺技術(shù)是一門涉及人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、模式識(shí)別等諸多領(lǐng)域的交叉學(xué)科。它主要用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能,從客觀事物的圖像中提取信息,進(jìn)行處理并加以理解,最終用于實(shí)際檢測(cè)、測(cè)量和控制。其具有速度快、信息量大、功能多等特點(diǎn)。

圖像采集:這是機(jī)器視覺技術(shù)的基礎(chǔ),通過相機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備將目標(biāo)物體采集成數(shù)字信號(hào),然后利用特定的圖像處理算法將其轉(zhuǎn)化為可供計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字圖像。設(shè)備種類繁多,涵蓋普通數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)到高端醫(yī)療影像設(shè)備和工業(yè)相機(jī)等,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。

圖像預(yù)處理:將數(shù)字圖像預(yù)處理為更好的質(zhì)量和格式,以方便機(jī)器視覺算法的使用。包括灰度變換、色彩空間轉(zhuǎn)換、噪聲過濾、邊緣檢測(cè)、圖像增強(qiáng)等多個(gè)方面。

特征提取:根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用的需求從數(shù)字圖像中提取具有代表性的特征,并以數(shù)學(xué)形式表達(dá)。常見特征包括邊緣、顏色、紋理等,且通常要根據(jù)具體應(yīng)用設(shè)計(jì)和選擇。

圖像分割:把數(shù)字圖像分割成不同區(qū)域,并將不同區(qū)域分配給不同的對(duì)象和結(jié)構(gòu)。常見算法有基于閾值的分割、基于邊緣的分割、基于區(qū)域的分割等。

目標(biāo)識(shí)別:依據(jù)圖像特征檢測(cè)和圖像分割的結(jié)果,將特定目標(biāo)從圖像中提取出來,再進(jìn)行進(jìn)一步分析和處理。常用算法包括支持向量機(jī)、決策樹、深度學(xué)習(xí)等。

二、機(jī)器視覺的應(yīng)用

工業(yè)領(lǐng)域

自動(dòng)化生產(chǎn):實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的識(shí)別、判別和分類,從而達(dá)成自動(dòng)化生產(chǎn)。

質(zhì)量控制:自動(dòng)檢測(cè)并判斷產(chǎn)品是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),提高質(zhì)量檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。

安全監(jiān)測(cè):對(duì)工廠進(jìn)行監(jiān)控和安全防護(hù),保障工業(yè)安全。

醫(yī)療領(lǐng)域

醫(yī)學(xué)影像分析:對(duì)數(shù)字化的醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行處理和分析,輔助醫(yī)生做出正確的診斷和治療方案。

疾病診斷:通過對(duì)患者的癥狀和影像進(jìn)行分析,得到更準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。

手術(shù)輔助:監(jiān)控和分析手術(shù)過程,提高手術(shù)的成功率和安全性。

交通領(lǐng)域

交通監(jiān)測(cè):監(jiān)測(cè)交通流量、車輛違法行為等,提高交通安全和管理效率。

機(jī)器視覺技術(shù)及應(yīng)用教案_機(jī)器視覺屬于什么專業(yè)

智能交通管理:實(shí)現(xiàn)對(duì)交通信號(hào)的自動(dòng)控制和調(diào)度,提升交通運(yùn)行效率和道路通行能力。

無人駕駛:幫助無人駕駛汽車實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和安全駕駛。

安防領(lǐng)域

智能監(jiān)控:使監(jiān)控區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)巡視和目標(biāo)跟蹤,提高監(jiān)控效率和范圍。

人臉識(shí)別:協(xié)助警方快速抓捕和定位犯罪嫌疑人。

車牌識(shí)別:幫助對(duì)車輛的違規(guī)行為進(jìn)行罰款和處理。

三、機(jī)器視覺所屬專業(yè)

機(jī)器視覺的一二級(jí)學(xué)科分別是:0811控制科學(xué)與工程;081104模式識(shí)別與智能系統(tǒng),機(jī)械、機(jī)電、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè);或者0812計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) – 81203計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

機(jī)器視覺所涵蓋的專業(yè)領(lǐng)域如下:

電氣工程:用于機(jī)器視覺系統(tǒng)中硬件和軟件的設(shè)計(jì)。

工程數(shù)學(xué):是圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ)。

物理:作為照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

機(jī)械工程:在機(jī)器視覺系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。