计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步的说，就是是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉
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2024-04-30
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什么是计算机视觉？
计算机视觉(Computer Vision)是一个允许计算机或机器处理视觉角色的研究领
域。与计算机视觉相关的技术已经在我们身边随处可见。有与图像和视频相关
的技术，例如智能手机相机功能中使用的面部识别和全景图像创建、物体识别
和图像恢复。
计算机视觉是从你的相机或扫描仪，图像或通过输入和输出的媒体接收到的视
频输入画面对象 (Object)，前景(Foreground)，背景(Background)它是通过分
析这些对象和周围环境数据来创建有意义的信息的能力。此类信息的生成是出
于特定目的而执行的，可以视为人工智能的一个领域。
计算机视觉图像处理(Image Processing)通过生成必要的信息 图像处理与计算
机图形学和计算机视觉密切相关。首先，计算机图形学是指使用计算机处理现
实世界的图像或创建新图像的技术。计算机图形的范围从简化对象的形状到 3D
计算机图形、计算机动画和渲染。
在图像处理的情况下，它意味着从输入图像中提取或识别信息，而计算机视觉
是一个更侧重于识别和理解输入图像中的对象或模式的领域。换句话说，它通
过赋予计算机视觉能力判断能力来创建加工和处理数据（图像、视频）。
计算机视觉就是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来
代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能象人那
样通过视觉观察和理解世界，具有自主适应环境的能力。要经过长期的努力才
能达到的目标。因此，在实现最终目标以前，人们努力的中期目标是建立一种
视觉系统，这个系统能依据视觉敏感和反馈的某种程度的智能完成一定的任
务。例如，计算机视觉的一个重要应用领域就是自主车辆的视觉导航，还没有
条件实现像人那样能识别和理解任何环境，完成自主导航的系统。因此，人们
努力的研究目标是实现在高速公路上具有道路跟踪能力，可避免与前方车辆碰
撞的视觉辅助驾驶系统。这里要指出的一点是在计算机视觉系统中计算机起代
替人脑的作用，但并不意味着计算机必须按人类视觉的方法完成视觉信息的处
理。计算机视觉可以而且应该根据计算机系统的特点来进行视觉信息的处理。
但是，人类视觉系统是迄今为止，人们所知道的功能最强大和完善的视觉系
统。如在以下的章节中会看到的那样，对人类视觉处理机制的研究将给计算机
视觉的研究提供启发和指导。因此，用计算机信息处理的方法研究人类视觉的
机理，建立人类视觉的计算理论。这方面的研究被称为计算视觉
（Computational Vision）。计算视觉可被认为是计算机视觉中的一个研究领
域。
视觉是各个应用领域，如制造业、检验、文档分析、医疗诊断，和军事等领域
中各种智能/自主系统中不可分割的一部分。由于它的重要性，一些先进国家，
例如美国把对计算机视觉的研究列为对经济和科学有广泛影响的科学和工程中
的重大基本问题，即所谓的重大挑战（grand challenge）。计算机视觉的挑战
是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图
象信号，纹理和颜色建模，几何处理和推理，以及物体建模。一个有能力的视
觉系统应该把所有这些处理都紧密地集成在一起。作为一门学科，计算机视觉
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