1.4 計算機視覺

計算機視覺是使用計算機及相關設備對生物視覺的一種模擬。它的主要任務就是通過對所采集的圖片或視頻進行處理以獲得相應場景的三維信息，就像人類和許多其他生物每天所做的那樣。

計算機視覺就是用各種成像系統代替視覺器官作為輸入敏感手段，由計算機代替大腦完成處理和解釋。計算機視覺的最終研究目標是使計算機能像人那樣通過視覺觀察和理解世界，具有自主適應環境的能力；而這是要經過長期的努力才能達到的目標。因此，在實現最終目標以前，人們努力的中期目標是建立一種視覺系統，這個系統能依據視覺敏感和反饋的某種程度的智能完成一定的任務。例如，計算機視覺的一個重要應用領域是自主車輛的視覺導航，還沒有條件實現像人那樣能識別和理解任何環境，完成自主導航的系統。因此，人們努力的研究目標是實現在高速公路上具有道路跟蹤能力，可避免與前方車輛碰撞的視覺輔助駕駛系統。這里要指出的一點是，在計算機視覺系統中，計算機起代替人腦的作用，但并不意味著計算機必須按人類視覺的方法完成視覺信息的處理，計算機視覺可以而且應該根據計算機系統的特點來進行視覺信息的處理。

計算機視覺既屬于工程領域，也是科學領域中一個富有挑戰性的重要研究領域。計算機視覺是一門綜合性的學科，它已經吸引了來自各個學科的研究者參與到對它的研究之中。其中包括計算機科學和工程、信號處理、物理學、應用數學和統計學、神經生理學和認知科學等。有不少學科的研究目標與計算機視覺相近或相關。這些學科包括圖像處理、模式識別或圖像識別、景物分析、圖像理解等。計算機視覺涉及圖像處理和模式識別，除此之外，它還涉及空間形狀的描述，幾何建模，以及認識過程。實現圖像理解是計算機視覺的終極目標。