基于計算機視覺的檢測方法及應用分析

田馳

鐵嶺師范高等專科學校，遼寧 鐵嶺 112000

隨著科學技術不斷進步，圖像技術得到越來越廣泛的應用。人類主要利用視覺進行信息接收，可以說，視覺是人類進行信息獲取和信息交流的主要方法。近兩年來，計算機技術取得了良好的發展成果，計算機技術在信息獲取中扮演著越來越重要的角色，它幫助人們進行圖像信息獲取和圖像信息處理。所謂圖像技術就是視覺圖像獲取以及視覺圖像加工處理的技術總稱。依據圖像處理方法的不同，圖像處理技術主要有三個層次，分別是圖像處理、視覺圖像分析以及視覺圖像理解。這三個層次的密切結合，就是所謂的圖像工程。圖像理解也就是常說的計算機視覺，這是圖像處理的高層技術，這種處理過程和圖像處理方法與人類思維有著非常密切的關系。

1 視覺技術釋義

人類世界之所以不斷進步與發展，與人類研究能力的提高有很大的關系。早期各種勞動工具的研究，有效實現了人類體力的延伸與發展。隨著計算機技術的不斷發展，人類的腦力以及感知能力等得到有效延伸。計算機視覺是在模擬人類視覺的基礎上發展而來的，這是一種為了完成某一項任務而實現視覺信息獲取，以及圖像視覺信息抽取的主要研究領域。視覺研究的目的主要有三個方面，分別是：依據二維圖像準確計算觀察點到目標物體之間的距離；依據二維圖像準確計算出觀察點到目標物體的主要運動參數；依據二維圖像準確計算出觀察點和目標物體之間的主要物理特性。這種技術的最終目的是為了科學精確地理解三維世界，也就是實現人類所具有的視覺成像功能，采用二維圖像構建三維物體的可見部分。

2 計算機視覺的主要研究對象和研究方法判斷

2.1 計算機視覺使用模型解讀

首先，介紹以模型作為主要的研究對象，以及這種研究模式采用的視覺研究方法。這個階段的主要以Roberts的研究作為主要標志。成功介紹并引進了二維成像和三維物體的正確關系。同時，利用簡單的邊緣特征實現了線段組合。這是初期的計算接視覺技術，這些工作對于視覺技術的發展，具有非常重大的促進作用，但是，對于比較復雜的景物沒有多大的效果，這主要是因為這種技術主要靠簡易的邊緣線段之間的約束關系來進行三維分析，沒有綜合考慮人類以及其他動物進行三維空間感知的方式。

其次，基于計算機理論的視覺研究模型。這一階段的計算機視覺研究進入更為先進更為理性化的階段，主要特點是恢復視覺的主要本性特征，主要有三維形狀、三維光源以及三維運動等的恢復。這一階段技術的主要出發點是以人類生理學、射影幾何學以及光學等為基點，探究綜合視覺成像以及相關逆問題。這個階段的代表研究者是以Mar為代表的研究者。他們提出了將表示作為核心，將算法作為中間轉換的視覺處理模型。重點強調了表示的重要性，并闡述了如何在不同的層次上解決問題的處理，同時，還在計算理論以及相關算法上突出了計算理論的關鍵性。依據人類視覺感知深度的不同，在三維信息感知過程中提出了先進的計算管理方法。這個階段的典型工作主要有以下幾個方面：（1）模擬人類視覺以及知覺中側抑制現象，利用相異尺度的LOG算子感知相異尺度的邊緣信息。（2）研究人類立體視覺，這是由雙眼深度線索的分析引發的。（3）Shape from X技術的凸顯，這種技術主要包括視覺陰影、視覺紋理以及遮擋、視覺聚焦以及線條透視等，這種技術的出現與單眼深度的分析有密切的關系。（4）光流計算和運動恢復結構的凸顯，這是由運動物體成像技術研究引發的。

第三，以實踐應用作為計算機視覺方法研究目標。進入上世紀90年代以后，計算機視覺研究的方向發生了改變，逐漸從過去單純的理論研究，轉變為與人體軀干活動相結合的研究模式。在傳統的計算機視覺研究中，生物視覺的主要特點沒有得到足夠的重視，主要是視覺動向的主動性、視覺感知中高分辨率的中央凹陷聯合外圍視覺等特征。基于這種研究狀況，逐漸提出了定性視覺研究以及主動視覺研究等新的理論和研究方法。這有效簡化了原本比較復雜的計算方法，并使一些繁雜的問題得到了有效簡化。

2.2 計算機視覺的主要使用領域掃描

計算機視覺的應用領域非常廣，主要有對圖像、視頻等相關資料進行解釋和準確指導，這些資料主要包括航空圖片、視頻片段和相關衛星照片等。同時計算機視覺技術在視覺導航。醫學診斷、地圖繪制以及智能式人機接口等發揮著重要的作用。

初期的數字圖像處理的主要目的就是要通過數字技術實現照片質量的提高，有效提高衛星圖片和航空圖片分類和讀取判斷。要進行判讀的照片數量非常大，需要有自主化程度比較高的視覺系統準確判讀解釋照片，這樣就促進航空照片以及衛星照片的判讀方法的提升。隨著視覺判讀技術的不斷應用與發展，自動判讀技術開始在目標性質確定以及實時自動分類中發揮著重要的作用，有效實現了視覺檢測和制導系統的有效結合。現在比較常見的制導模式主要有電視制導、圖像式制導以及慣性制導等，導彈系統中主要是將圖像制導以及慣性制導結合起來，使用圖像實現科學精確地最終制導。

工業領域使用計算機視覺系統非常常見，主要有機器人手眼系統。但是由于工業的工作現場的相關因素，主要是光照條件以及成像方向，這些因素都可以實現可控化處理，使得問題大為簡化，建構了實際的應用系統。這種技術的呈現形式是機器人手眼，這與工業機器人有很大的不同。這種不同主要表現在它本身所具有的移動性。移動機器人要具備良好的視覺能力，主要是道路狀況匯報、主要目標識別以及障礙回避等。醫學上的適應計算機視覺技術比較常見，主要是進行圖像的壓縮、圖像信息壓縮以及傳輸，這對于醫學診斷具有非常重要的意義。

近幾年來，生物鑒別技術取得了良好的發展成效，主要是以生物特征為鑒別基礎的，主要包括人臉、指紋以及聲音等主要識別特征，這些大部分都與人類視覺信息有密切的關系。智能人機接口計算機視覺技術應用的重要表現，傳統的計算機需要借助外部設備實現機主識別，這種識別技術的精確性比較低，采用計算機視覺技術之后，我們可以看出目前除了計算機視覺的鍵盤以及鼠標技術之外，其余的輸入手段還不是特別成熟，采用計算機視覺，可以有效實現計算機用戶的存在情況以及正確的身份鑒定。

3 結束語

綜上所述，計算機視覺技術的發展已經取得了良好的成就，這種技術的應用非常廣泛，有效地促進了人類各個領域視覺技術的發展。無論是醫學領域，還是工業生產領域，都充分發揮了計算機視覺技術的重要作用，有效促進了人類生活以及生產水平的提高。因此，我們必須結合科學發展實際，不斷實現視覺技術的創新和研究，惠及國家經濟與社會發展，造福子孫萬代。

[1]陳熙霖.視覺計算——人類感知能力的延伸[J].測控技術，2011(05).

[2]應駿，何國鋒，葉秀清.基于PCI總線的立體視覺系統實現非接觸式實時測量[J].測控技術，2012(02).