01什么是機(jī)器視覺(jué)？

機(jī)器視覺(jué)就是機(jī)器的視覺(jué)，換句話說(shuō)：就是將視覺(jué)感知賦予機(jī)器，使機(jī)器具有和生物視覺(jué)系統(tǒng)類似的場(chǎng)景感知能力。

視覺(jué)是我們最強(qiáng)大的感知方式，我們可以在不實(shí)際接觸的情況下，通過(guò)視覺(jué)感知的方式獲取周圍環(huán)境的很多信息。在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，人們開(kāi)始嘗試將視覺(jué)感知能力賦予機(jī)器。

由于生物視覺(jué)系統(tǒng)非常復(fù)雜，我們目前還不能使得某一機(jī)器系統(tǒng)完全具備這一強(qiáng)大的視覺(jué)感知能力。我們現(xiàn)階段還是致力于：構(gòu)建一個(gè)在可控環(huán)境中處理特定任務(wù)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)。由于工業(yè)中的視覺(jué)環(huán)境可控，并且處理任務(wù)特定，所以現(xiàn)如今大部分的機(jī)器視覺(jué)被應(yīng)用在工業(yè)當(dāng)中。

02機(jī)器視覺(jué)的主要任務(wù)是什么？

機(jī)器視覺(jué)的主要任務(wù)：通過(guò)分析圖像，對(duì)圖像中所涉及到的場(chǎng)景或物體生成一組描述信息。

也就是說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的輸入是圖像（或者圖像序列），輸出是對(duì)這些圖像的感知描述。這組描述與這些圖像中的物體或場(chǎng)景息息相關(guān)，并且這些描述可以幫助機(jī)器來(lái)完成特定的后續(xù)任務(wù)，指導(dǎo)機(jī)器人系統(tǒng)與周圍的環(huán)境進(jìn)行交互。

舉個(gè)例子：指導(dǎo)機(jī)器手臂按要求抓取傳送帶上的零件。零件的種類、位置和朝向是任意的，那么當(dāng)傳送帶上零件經(jīng)過(guò)上方攝像頭時(shí)，通過(guò)機(jī)器視覺(jué)就可以生成零件的一組描述：種類、位置和朝向，從而指導(dǎo)機(jī)器手臂按要求進(jìn)行抓取。下面給出機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的示意圖。

【機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的示意圖】

03機(jī)器視覺(jué)與相關(guān)領(lǐng)域存在怎樣的關(guān)系？

機(jī)器視覺(jué)與圖像處理、模式分類和場(chǎng)景分析三個(gè)領(lǐng)域密切相關(guān)。

圖像處理主要是：根據(jù)現(xiàn)有的圖像得到一張新圖像。由于得到的是一張圖像，所以其輸出結(jié)果仍然需要人來(lái)對(duì)其進(jìn)行分析解釋。

模式分類的主要任務(wù)是：對(duì)“模式”進(jìn)行分類。這些“模式”是指事物的一組屬性或者說(shuō)特征。通過(guò)這些屬性特征，將其劃歸為已知類中的某一類，也就是識(shí)別出了這個(gè)事物。

場(chǎng)景分析的關(guān)注點(diǎn)是：將一個(gè)簡(jiǎn)單的描述轉(zhuǎn)化為一個(gè)更為復(fù)雜、更為詳細(xì)、更利于我們做出判斷或得出結(jié)論的描述。這些輸出描述是對(duì)輸入描述的一種深化，輸出描述進(jìn)一步解釋了事物的深層聯(lián)系。

【四個(gè)領(lǐng)域各自的處理任務(wù)】

 通過(guò)上面的介紹可以發(fā)現(xiàn)，雖然這三個(gè)領(lǐng)域與機(jī)器視覺(jué)息息相關(guān)，例如：機(jī)器視覺(jué)當(dāng)中要用到圖像處理的相關(guān)技術(shù)，模式分類可以看作是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)眾多任務(wù)中的一類，場(chǎng)景分析則可作為機(jī)器視覺(jué)的后續(xù)深化，但是它們的核心問(wèn)題都不完全是：從圖像中獲得與之相關(guān)的符號(hào)描述。所以再次強(qiáng)調(diào)，機(jī)器視覺(jué)要解決的核心問(wèn)題是：根據(jù)一張圖像或者一組圖像序列中得到事物的一個(gè)符號(hào)描述！