機(jī)器視覺是一個多學(xué)科交叉的領(lǐng)域,整體屬于人工智能專業(yè)的一個分支,也與計算機(jī)科學(xué)有著緊密聯(lián)系。它涉及多個專業(yè)和學(xué)科的知識和技術(shù),以下是相關(guān)專業(yè):

控制科學(xué)與工程(模式識別與智能系統(tǒng)):為機(jī)器視覺提供控制方面的理論基礎(chǔ),在自動化和機(jī)器人領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,如目標(biāo)跟蹤、運(yùn)動控制等。例如在自動化生產(chǎn)線上,利用機(jī)器視覺檢測到產(chǎn)品位置后,通過控制工程相關(guān)知識實現(xiàn)對機(jī)械臂準(zhǔn)確抓取產(chǎn)品的控制。

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)):這是機(jī)器視覺的核心相關(guān)專業(yè)。計算機(jī)科學(xué)提供了許多基礎(chǔ)知識和技術(shù),如圖像處理、模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等,是機(jī)器視覺算法實現(xiàn)和圖像處理的關(guān)鍵支撐。例如利用計算機(jī)算法對攝取的圖像進(jìn)行分析、識別圖像中的物體等操作。

電氣工程:用于機(jī)器視覺系統(tǒng)中硬件和軟件的設(shè)計,例如設(shè)計合適的電路來驅(qū)動圖像攝取裝置(如CCD或CMOS攝像頭),以及設(shè)計電源管理系統(tǒng)等硬件設(shè)施。

工程數(shù)學(xué):是圖像處理技術(shù)的基礎(chǔ),像線性代數(shù)、概率論、統(tǒng)計學(xué)等數(shù)學(xué)概念被應(yīng)用于圖像變換、特征提取、分類和回歸等方面。例如在圖像特征提取時可能用到線性代數(shù)中的矩陣運(yùn)算,在圖像分類時可能用到概率論和統(tǒng)計學(xué)的知識進(jìn)行概率判斷。

物理:是照明系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ),合理的照明系統(tǒng)有助于提高圖像的質(zhì)量以便于機(jī)器視覺系統(tǒng)進(jìn)行圖像分析和處理。

機(jī)械工程:機(jī)器視覺系統(tǒng)最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域之一,例如在機(jī)械制造中,利用機(jī)器視覺進(jìn)行零部件的尺寸測量、缺陷檢測等工作。

二、機(jī)器視覺課程內(nèi)容

基本原理與方法課程

圖像處理基礎(chǔ):包括圖像的預(yù)處理(如灰度直方圖、像素統(tǒng)計、亮度測量、彩色圖轉(zhuǎn)黑白等)、濾波、增強(qiáng)、二值化、形態(tài)學(xué)操作等。這些課程內(nèi)容可以讓學(xué)生掌握對原始圖像進(jìn)行初步處理的能力,以便后續(xù)更好地提取圖像特征。

特征提取:教會學(xué)生如何從圖像中提取有效的特征,這是進(jìn)行目標(biāo)識別、分類等操作的重要前提。例如通過特定算法提取圖像中物體的邊緣特征、紋理特征等。

目標(biāo)檢測和跟蹤:讓學(xué)生了解如何在圖像或視頻序列中檢測出特定目標(biāo),并對其進(jìn)行跟蹤,這在安防監(jiān)控、智能交通等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。

機(jī)器視覺課程有哪些機(jī)器視覺是什么專業(yè)

深度學(xué)習(xí)相關(guān)課程

深度學(xué)習(xí)模型介紹:如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)等深度學(xué)習(xí)模型,讓學(xué)生了解這些模型的結(jié)構(gòu)、原理和特點(diǎn),為后續(xù)在機(jī)器視覺中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

深度學(xué)習(xí)框架使用:學(xué)生將學(xué)會使用深度學(xué)習(xí)框架,如TensorFlow和PyTorch,進(jìn)行圖像分類、目標(biāo)檢測和語義分割等任務(wù)。例如利用TensorFlow框架構(gòu)建一個圖像分類模型,對不同種類的動物圖片進(jìn)行分類識別。

應(yīng)用場景相關(guān)課程

制造業(yè)中的應(yīng)用:例如產(chǎn)品質(zhì)量檢測和缺陷分析。通過實際案例分析,讓學(xué)生了解機(jī)器視覺在生產(chǎn)線上如何檢測產(chǎn)品的尺寸是否合格、表面是否有劃痕等缺陷,從而提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用:像輔助醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷和手術(shù)操作。在課程中可能會介紹如何利用機(jī)器視覺技術(shù)對醫(yī)學(xué)影像(如X光片、CT片等)進(jìn)行分析,幫助醫(yī)生更準(zhǔn)確地診斷疾病,或者在手術(shù)中利用機(jī)器視覺進(jìn)行導(dǎo)航、輔助操作等。

智能交通領(lǐng)域應(yīng)用:如車輛識別和交通監(jiān)控。課程會介紹如何通過機(jī)器視覺技術(shù)識別車牌號碼、車輛類型,以及對交通流量進(jìn)行監(jiān)控,提高交通安全和管理效率。

前沿技術(shù)課程

目標(biāo)跟蹤的新進(jìn)展:介紹目標(biāo)跟蹤領(lǐng)域最新的算法和技術(shù),例如如何在復(fù)雜環(huán)境下更穩(wěn)定、準(zhǔn)確地跟蹤目標(biāo)。

行為識別技術(shù):讓學(xué)生了解如何通過機(jī)器視覺對人類或動物的行為進(jìn)行識別,這在安防監(jiān)控、智能家居等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價值。

3D視覺和增強(qiáng)現(xiàn)實相關(guān)技術(shù):這些是目前機(jī)器視覺領(lǐng)域比較前沿的研究方向,課程會介紹3D視覺的原理、技術(shù)以及在增強(qiáng)現(xiàn)實中的應(yīng)用等內(nèi)容。