機器視覺技術是一種集成了光學、機械、電子、計算機軟硬件等多種技術的綜合性學科,它的核心目的是用機器替代人眼進行測量和判斷。以下是機器視覺技術發(fā)展歷程的幾個關鍵階段:

機器視覺技術發(fā)展歷程,什么是機器視覺技術

初級視覺理論

早期的機器視覺研究主要集中在初級視覺理論,這涉及到如何從二維光強度陣列恢復三維可見表面的物理性質。這個階段的研究重點包括邊緣檢測、立體匹配、由運動恢復結構等方法。由于三維物體投影成二維圖像過程中會丟失大量信息,因此加強對初級視覺過程及其約束條件的研究變得尤為重要。

主動視覺理論

隨著技術的發(fā)展,主動視覺理論開始受到關注。主動視覺指的是觀察者以確定或不定方式運動跟蹤目標、感知對象的技術方法。在這個過程中,觀察者和目標物體可能同時運動,觀察者的運動為研究目標的形狀、距離和運動提供了額外條件。重要研究方向包括目標跟蹤和導彈攔截等。

視覺信息融合

為了突破單一視覺信息獲取的局限性,視覺信息融合的概念應運而生。這種方法旨在將多種視覺信息相互融合,以便在理想環(huán)境下獲取靜止和瞬間的視覺信息,從而更好地認識復雜客觀世界。主要研究領域包括圖像信息融合。

三維場景重建

三維場景重建是機器視覺技術中的一個重要領域,它致力于恢復景物表面的完整信息,包括可見與不可見部分。雖然目前的技術只能提供物體可見輪廓以內的三維信息,但研究人員正努力解決這一復雜但急待解決的理論難題。

算法性能評價

隨著機器視覺技術的實際應用日益增多,算法和系統(tǒng)方法性能質量的刻化和評價變得至關重要。在實際應用中,效率和性能是決定算法和系統(tǒng)能否走出實驗室的關鍵因素。

視覺并行計算

為了實現(xiàn)視覺的實時計算,視覺并行計算成為研究熱點。這一領域的趨勢是在更大的結構中采用更小的處理單元,發(fā)展方向是由基本邏輯運算處理單元組成龐大的處理網絡系統(tǒng)。

通用視覺信息系統(tǒng)

最終的目標是建立能夠完成各種視覺任務的通用視覺信息系統(tǒng),類似于人類視覺系統(tǒng)的功能。這涉及到建立專用視覺系統(tǒng)平臺,并逐步發(fā)展到完善的通用視覺系統(tǒng),如視覺平臺和高度智能化的視覺機器人等。

當前發(fā)展階段

在當前階段,機器視覺技術已經廣泛應用于制造業(yè)、醫(yī)療領域、安全監(jiān)控和自動駕駛等多個領域。深度學習技術的應用極大地提高了機器視覺系統(tǒng)的識別和分類準確性。3D視覺技術和傳感器技術的進步也為機器視覺的應用提供了更堅實的基礎。

機器視覺技術定義

機器視覺技術是指利用計算機和圖像處理技術來模擬人類視覺系統(tǒng),從而實現(xiàn)對物體的識別、檢測和分析。一個典型的機器視覺系統(tǒng)包括光源、鏡頭、相機(CCD或COMS相機)、圖像采集卡、圖像處理軟件等組件。

機器視覺技術經歷了從基礎理論研究到實際應用的多個發(fā)展階段,目前正處于快速發(fā)展和廣泛應用的時期。