计算机视觉发展史

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1、17七月20211计算机视觉发展HistoryofComputerVision主讲教师：种衍文apollobest@126.com武汉大学测绘遥感国家重点实验室资料来源：北京邮电大学17七月20212参考教材：贾云得《机器视觉》科学出版社，2000参考书目：1、《图像处理、分析与机器视觉》（第二版）M.Sonka,V.Hlavac,R.Boyle著，艾海舟等译，人民邮电出版社，20032、《机器视觉教程》W.E.Snyder,H.Qi著林学訚等译，机械工业出版社，20053、《计算机视觉》马颂德著，科学

2、出版社，1999课程教材17七月202131.引言智能机器:能模拟人类的功能，能感知外部世界并有效地解决人所能解决问题．感知系统：人类感知外部世界主要是通过视觉、触觉、听觉和嗅觉等感觉器官，其中约80%的信息是由视觉获取的．因此,对于智能机器来说，赋予机器以人类视觉功能对发展智能机器是及其重要的，也由此形成了一门新的学科—计算机视觉(也称机器视觉或图像分析与理解等)．计算机视觉的发展不仅将大大推动智能系统的发展，也将拓宽计算机与各种智能机器的研究范围和应用领域．计算机视觉：研究用计算机来模拟生物视觉功能

3、的科学和技术．计算机视觉系统的首要目标是用图像创建或恢复现实世界模型，然后认知现实世界．17七月2021420世纪50年代归入模式识别----主要集中在二维图像分析和识别上，如，光学字符识别，工件表面、显微图片和航空图片的分析和解释等．60年代MIT的Roberts通过计算机程序从数字图像中提取出诸如立方体、楔形体、棱柱体等多面体的三维结构，并对物体形状及物体的空间关系进行描述．Roberts的研究工作开创了以理解三维场景为目的的三维计算机视觉的研究．Roberts对积木世界的创造性研究给人们以极大的启

4、发，许多人相信，一旦由白色积木玩具组成的三维世界可以被理解，则可以推广到理解更复杂的三维场景．70年代，已经出现了一些视觉应用系统．70年代中期，麻省理工学院(MIT)人工智能(AI)实验室正式开设“计算机视觉”(MachineVision)课程，由B．K．P．Horn教授讲授．2.计算机视觉发展17七月20215MITAI实验室吸引了国际上许多知名学者参与计算机视觉的理论、算法、系统设计的研究，DavidMarr教授就是其中的一位．他于1973年应邀在MITAI实验室领导一个以博士生为主体的研究小组，

5、1977年提出了不同于“积木世界”分析方法的计算视觉理论(computationalvision)，该理论在80年代成为计算机视觉研究领域中的一个十分重要的理论框架．17七月20216研究热潮是从20世纪80年代开始的，到了80年代中期，计算机视觉获得了蓬勃发展，新概念、新方法、新理论不断涌现，比如，基于感知特征群的物体识别理论框架，主动视觉理论框架，视觉集成理论框架等．Marr的计算理论17七月20217许多会议论文集都反应了该领域的最新进展，比如：Int.Conf.onComputerVisiona

6、ndPatternRecognition(CVPR);Int.Conf.onComputerVision(ICCV);Int.Conf.onPatternRecognition(ICPR);Int.Conf.onRoboticsandAutomation(ICRA);WorkshoponComputerVision,SPIE．还有许多学术期刊也包含了这一领域的最新研究成果,如：IEEETrans.onPatternAnalysisandMachineIntelligence(PAMI);Computer

7、Vision,Graphics,andImageProcessing(CVGIP);IEEETrans.onImageProcessing;IEEETrans.onSystems,Man,andCybernetics(SMC);MachineVisionandApplications;Int.JonComputerVision(IJCV);ImageandVisionComputing;PatternRecognition．17七月202183.Marr的视觉计算理论Marr的视觉计算理论[Marr19

8、82]立足于计算机科学，系统地概括了心理生理学、神经生理学等方面取得的所有重要成果，是视觉研究中迄今为止最为完善的视觉理论．Marr建立的视觉计算理论，使计算机视觉研究有了一个比较明确的体系，并大大推动了计算机视觉研究的发展．人们普遍认为，计算机视觉这门学科的形成与Marr的视觉理论有着密切的关系．17七月202193.1信息处理三个层次17七月2021103.2视觉表示框架第一阶段(也称为早期阶段)是将输入的原始图像进行处理，抽取图像中诸