計算機視覺技術的基礎范例6篇

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計算機視覺技術的基礎

計算機視覺技術的基礎范文1

關鍵詞 計算機;視覺技術;應用研究

中圖分類號:TP212 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)16-0114-01

計算機視覺技術自20世紀70年代產生以來就得到了全世界的廣泛關注。作為一種多學科綜合應用下的新技術,隨著專家對其研究會的不斷深入,其應用領域也越來越廣,給人們的生產生活帶來了極大方便。

1 計算機視覺技術

計算機視覺技術是在計算機技術應用下發展起來的一種新技術,主要用來研究計算機模擬生物的宏觀或外顯功能。該技術在應用過程中會涉及到計算機科學、神經生物學、人工智能、模式識別以及圖像處理等多個學科,多學科技術的綜合運用使得計算機具有了“感知”周圍世界的能力,這也正是該技術發揮作用的核心所在。計算機視覺技術的特點就在于,首先,它能在不接觸被測者的前提下完成對被測者的檢測;其次,該技術應用的領域和檢測的對象非常廣,能在敏感器件的應用下,完成對人類難以觀察到的超聲波、微波和紅外線等的檢測;最后,該技術還突破了人在視覺觀察上長時間工作的限制,能對檢測對象進行長時間觀察。

2 計算機視覺技術在各領域的應用分析

隨著計算機視覺技術研究的不斷加深,該技術的應用領域也越來越廣,下面,本文就選取工業、農業、林業、農產品檢測、電力系統自動化及圖書館工作這6個方面對計算機視覺技術的應用進行簡要分析。

2.1 在工業領域中的應用

工業生產對產品的質量要求極高,計算機視覺技術在工業上的應用主要集中在以下3方面:1)產品形狀和尺寸的檢測上。對制造業而言,產品的形狀和尺寸是否合格直接影響到產品在實際應用過程中作用的發揮。計算機視覺技術的應用能對產品進行二維和三維等幾何特征的檢測,如產品的圓度、位置及形狀等。2)產品零部件缺失情況的檢測。在生產線運行過程中,計算機視覺技術能準確檢測出產品在生產過程中是否存在鉚釘、螺絲釘等零部件的缺失以及產品內部是否在生產過程中摻進雜質等。3)產品表面質量的檢測。為了從各個方面保證產品的合格性,對其進行表面質量的檢測也是一個極其重要的環節。計算機視覺技術實現了對產品表面的紋理、粗糙度、劃痕、裂紋等各方面的有效檢測。

2.2 在農業生產領域中的應用

該技術在農業領域的應用主要集中在以下兩方面:1)對病蟲害的預測預報。預測預報作用發揮的關鍵環節是建立起計算機視覺技術對所有昆蟲的識別體系。對昆蟲圖像識別系統進行數字化建模所使用的方法主要以下2種,一種是運用數學形態學的方法對害蟲的邊緣進行檢測,進而提取害蟲的特征;第二種是從昆蟲的二值化圖像中提取出昆蟲的周長、面積和復雜度等基本信息,并對這些信息建立害蟲的模板庫以實現對昆蟲的模糊決策分析。2)對農作物生長的監測。常用的方法就是運用計算機視覺技術下的非接觸式監測系統對農作物生長環境下的光照、溫度、濕度、風速、營養液濃度等相關因素進行連續地監測,進而判斷出農作物長勢。

2.3 在林業生產中的應用

該技術在林業生產中的應用主要集中在農藥噴灑和林木球果采集這兩方面。就林業的農藥噴灑而言,常規的農藥噴灑方式易造成農藥的大量流失,不僅達不到防止林業有害生物的目的,還浪費了大量的人力、物力和財力。計算機視覺技術的應用能通過對施藥目標圖像進行實時分析,得出具體的施藥量和準確的施藥位置,該技術指導下的施藥工作極大發揮了農藥的效果。就林木球果采集而言,該采集工作的操作難度一直都很大,我國當前使用的方法主要是人工使用專業工具下的采集以及機械設備運用下的高空作業車采集和搖振采種機采集,這兩種方式都存在一定的安全性和效率問題。計算機視覺技術的應用能通過對需要進行采集的林木球果進行圖像采集來得出球果所處的具置,再結合專業機械手的使用完成球果采集。該技術不僅節省了大量勞動力,還極大提高了采摘效率。

2.4 在農產品檢測中的應用

農產品在生產過程中受自然環境的影響比較大,所以農產品不僅會產生質量上的差異,還會造成顏色、大小、形狀等外觀上的極大不同。由于農產品在出售時大多要進行產品等級的劃分,所以將計算機視覺技術運用到對其顏色和外形尺寸的檢測上,有效達到了對農產品進行檢測的目的。通過對外觀大小尺寸的檢測,不僅提高了對農產品進行分門別類地等級劃分的效率,還在很大程度上減少了對產品的損壞;通過對西瓜等農產品進行顏色上的檢測,能準確判斷其是否成熟,有效避免了人工操作下的失誤。

2.5 在電力系統自動化中的應用

計算機視覺技術在電力系統自動化應用的表現當前主要表現在以下2個方面:1)在人機界面中的應用。人機界面在運行過程中更加強調人的主體地位,實現了用戶對各種效應通道和感覺通道的運用。具體來講,計算機視覺技術在用戶向計算機的輸入方面,效應通道實現了手動為主向手、足、口、身體等的轉變;在計算機向用戶的輸出方面,感覺通道實現了視覺為主向觸覺、嗅覺、聽覺等的轉變。2)在電廠煤粉鍋爐火焰檢測中的應用。對煤粉鍋爐火焰的檢測既能有效判斷鍋爐的運行狀況,又能在很大程度上實現電廠的安全性運營。由于煤的負荷變化和種類變化會在使著火位置發生移動,所以為了保證爐膛火焰檢測的準確性,必須彌補之前單純應用火焰檢測器只能判斷有無火焰開關量信號的弊端。計算機視覺技術的應用,就在彌補火焰檢測器應用弊端的基礎上,實現了對火焰形狀的進一步檢測。

2.6 在圖書館工作中的應用

隨著當前數字圖書館和自動化管理系統的建立,計算機技術在圖書館方面的應用越來越廣泛。當前計算機視覺技術在圖書館方面的應用主要集中在古籍修補和書刊剔舊這兩方面。就古籍修補而言,古籍圖書等在收藏的過程中,受溫度、濕度、光照等的影響,極易導致紙張變黃、變脆以及蟲洞等現象的出現。在進行修補時,依靠計算機視覺技術開展具體的修補工作,能在很大程度上提高修補工作的效率。就書刊剔舊而言,由于圖書館藏書眾多,對那些使用率低且較為陳舊的文獻資料進行及時地剔除,能實現圖書資源的及時更新。計算機視覺技術在該方面的應用,極大地保證了工作的準確性和效率性。

3 結束語

通過以上對計算機視覺技術在工業、農業、林業、農產品檢測、電力系統自動化及圖書館工作這6個方面的研究可以看出,隨著計算機技術的進一步發展以及計算機與各專業學科的不斷滲透,該技術的發展前景和應用領域都將更加廣闊。

參考文獻

計算機視覺技術的基礎范文2

關鍵詞:計算機;視覺檢測技術;原理;應用

中圖分類號:TP391.41

受到CIMS的推動和影響,諸多企業的發展趨勢逐步趨向于個性化以及自動化,這種大的發展趨勢間接的對我國的計算機輔助技術提出了更高的要求,計算機相關技術的發展面臨著更加嚴峻的挑戰。就現階段分析來看,計算機輔助檢測技術在現代諸多企業中得到了廣泛的應用。隨著柔性制造系統的不斷進步與發展,驅動圖像處理軟件、現場總線技術的日趨成熟,檢測系統的靈敏性、智能化特點愈發受到人們的關注,在這種大的發展趨勢之下,計算機視覺檢測技術得到了較快的發展?;谟嬎銠C視覺系統現已經廣泛應用于現場監控、工況監視等諸多環境之中。

1 關于對視覺技術的相關研究

1.1 基于計算機的視覺檢測技術的原理分析和探究

圖像技術主要指的就是通過各種途徑所實現的對圖像的獲取以及進一步的深入加工和處理技術。根據視覺檢測技術的抽象程度以及對圖像處理方式的不同,可以大致將圖像的處理和加工技術劃分為三個最主要的層次,這三個層次分別是圖像的加工處理、圖像的分析以及對于圖像的理解。將這三個層次進行進一步的結合,便是圖像工程。計算機視覺檢測技術是一門新興的計算機檢測技術,該技術建立在對計算機視覺研究的基礎之上,吸收和借鑒相關的研究成果,借助于傳感器來實施三維測量,進而有效獲得被測物體的空間具置信息,故而可以很好的滿足當代制造業的發展需求。區別于一般的圖像處理系統,計算機視覺檢測技術所獲取的相關數據信息更為精準和迅速,其環境適應性更強。

基于計算機的視覺檢測技術注重計算理論的輔導作用,以應用為目標進行視覺技術分析。自上世紀七十年代以來,我國關于對計算機視覺檢測技術的研究又取得了顯著的進步,并且逐步邁入更為實質性的研究階段,在該階段中,逐步開始從通過從多個角度(諸如光學角度、生理學角度以及投影射影角度等等)對其成像問題加以分析。以Marr為代表的專家更是建立了一些一般性的視覺性處理模型來輔助該技術的研究。

1.2 視覺檢測技術中傳感器的作用

在計算機的控制下配有相關的視覺檢測系統,在該視覺檢測系統中,主要有三個主要方面的主要作用:第一,對于視覺傳感器模型的分析以及確定;第二,進行圖像數據分散與整理的相關工作;第三,CAD模型的建立。傳感器的主要作用就是對測量棒材的多個截面進行分析,將所收集得到的數據經由圖像采集卡采集后,傳到相關的圖像處理系統中,進而進一步輔助準確的模型的建立。

2 基于計算機的視覺檢測技術的應用研究分析

2.1 基于計算機的視覺檢測技術的發展狀況研究

在研究的初步階段,相關技術人員借助于數字化的圖像處理技術,主要就是為了進一步提高所獲得的數字照片的清晰度和質量要求,進而更為精準、科學、規范的對照片所提供的信息加以辨別,為航空衛星圖片的讀取、識別和分類做準備。在這一系列的視覺工作中,其中最為主要和常見的工作主要是包括分類、識別判讀以及三維結構的構建。

基于計算機的視覺檢測技術借助于對計算機視覺技術,將所獲得的被觀察物品的相關信息加以信號轉換,并傳遞給圖像處理系統,圖像處理系統通過甄別和判斷不同照片像素的分布和亮度等訊息,將其進一步轉換成為數字化信號,接下來由計算機的圖像系統抽出符合目標特征的信號加以運算,對下一步的設備動作加以決定和執行。

就現階段而言,我國的計算機視覺檢測技術系統在諸多領域均有所應用,最為典型的領域諸如醫學的輔助診斷、機器人的感應系統、智能化的人機接口等均是建立在該技術的基礎之上。借助于計算機視覺技術這一手段,可以有效提高對產品檢測的效率,提高精準度,這種新型的視覺檢測技術相比較于傳統的人眼在流水線上的跟進,其具有顯著的優越性,其獲取測量結構迅速、檢測結果可以直接被觀察、可以進行自動識別以及定位準確和實時性的特點,這就很好的避免了由于人的一些主觀性因素所導致的誤差出現。

二十世紀以來,基于生物特性的計算機視覺檢測技術得到了空前的發展,具體表現在人臉識別、生硬識別、指紋識別以及虹膜的識別中,形式日趨靈活和復雜多變。借助于計算機的視覺檢測技術,可以有效對用戶的身份進行鑒定和識別、判定用戶的特殊信息等。除此之外,還可以將基于計算機的視覺識別技術逐步推廣到其他領域,如海關的安全檢查以及出口、入口的安全控制等領域。

2.2 基于計算機的視覺檢測技術的相關應用分析

2.2.1 數碼相機中所采用的圖像采集技術

視覺檢測技術的一個顯著特點就是有效提高了生產的柔性和自動化程度,本世紀以來,數碼相機憑借其高分辨率,快速成像、顯像,功能豐富多變以及性價比較高的特定風靡全球,逐步取代了傳統的照相機,傳統的照相機主要采用的是CCD 攝像頭,其主要的核心及時采集卡,顯然這種采集系統已經逐步落后于時展的腳步,現已逐步被淘汰。

2.2.2 微文字識別系統的相關研發和設計

隨著科學技術的不斷進步與發展,大規模集成電路得到了較快的進步,基于計算機的視覺檢測系統的成本得到了極大的降低,基于計算機視覺檢測技術的微文字識別系統的研發也被提到了日程中來。微文字識別系統的處理芯片大多是借助于數字信號處理芯片來實現圖像的識別,進而借助先進的語音合成技術將朗讀變為可能。此外,為了便于使用,該系統的體積被盡可能的縮小,并且可根據美觀度和實用性等設計為各種形狀。

2.2.3 特殊用紙水印在線檢測系統

基于計算機的視覺檢測技術可以在某一特定領域代替人的主觀判斷,諸如水印質量的自動檢測方面。區別于普通的工作人員,計算機可以實現長時間工作,對于誤差范圍的控制可以通過設置等實現,而且在計算機執行任務期間,所受到的客觀和主觀因素相對較少,這就極大程度上避免了由于人的因素所導致的失誤性操作,進而有效提高了工作效率以及檢測的精準度。這一優點,在水印質量標準的認定中具有十分重要的意義和作用,通過研發一定的程序和軟件,可以制定出一套操作性強、權威性較高的水印清晰度量化標準。

3 基于計算機的視覺檢測技術的發展展望

綜合分析來看,計算機視覺檢測技術現已有大約四十年的歷史,作為一種新興的檢測技術,該技術的顯著優越性不言而喻,該檢測技術以其高精度、反應靈敏迅速、智能化、自動化等特點被廣泛應用于諸多領域和行業之中,并取得了顯著的成,可以說,該技術具有十分廣闊的發展前景。但是,不可否認,基于計算機的視覺檢測技術并不是十分的成熟,在其設計和研發過程中仍然存在著諸多不足,而且視覺檢測技術是一項設計到心理、生理等多方面知識的復雜性技術,涉及領域眾多,更強大功能的實現需要人類知識的不斷拓展和延伸,因此,必須意識到該檢測技術發展道路上的困難和挑戰。

4 結束語

隨著科學技術的不斷進步與發展,經濟的發展對于新技術的研發提出了更高的挑戰,再者由于廣大人民群眾生活質量的不斷提高,對于生活水平也有了進一步的認識和了解?;谟嬎銠C的視覺檢測技術的研發和進步,無疑更好推動了高速發展的經濟,不斷滿足了人民群眾日益提高生活需求。由此來看,深入對視覺檢測技術的研究和探究無疑具有十分重要的作用,筆者衷心希望,以上關于對我國基于計算機的視覺檢測技術的相關探究能夠被相關負責人合理的吸收和采納,進而更好的推動科學技術的創新和進步,推動經濟的不斷進步與發展。

參考文獻:

[1]李旭港.計算機視覺及其發展與應用[J].中國科技縱橫,2010(06):42.

[2]張江明,張娟.淺談制造業中計算機視覺檢測技術的應用與發展[J].科技創新導報,2011(24):1.

計算機視覺技術的基礎范文3

關鍵詞:視覺原理;計算機視覺藝術;數字媒體;應用

利用計算機所具有的視覺藝術,大眾僅僅利用需要實施身體動作來直接性的操作以及控制,根本就不需要學習就能夠啟動以及進行一定的操作,這樣更加方便老年人以及兒童的實際操作。在數字媒體當中,應該對計算機視覺藝術進行充分利用,更加方便人們的實際操作,同時還能夠保證其更好的感受藝術方面所具有的魅力,讓群眾在足夠放松的時刻能夠對創作者的實際思想以及意圖進行充分的了解以及掌握,對藝術價值進行充分發揮,進而來有效提升藝術人文的實際價值。

1對計算機視覺原理進行分析

通常來講,計算機視覺還稱為機械視覺,屬于是機械來對人類視覺進行一定的模仿的光學識別系統,利用光學系統、感應器、光源等來實現物體定位、動作的追蹤以及視線的判斷等相關的功能。一般情況下,工程技術所運用的基本都是計算機視覺,當有著一定的環境以及模式時,計算機視覺在進行持續性的工作時,能夠有效保證持續工作有著非常高的正確性以及準確性,還能夠對人工不可以完成的任務進行很好的完成。當計算機視覺在進行實際的工作過程中,最為基本的條件是先對映像進行處理,之后輸入模擬訊號,對數字影像進行一定的處理以及分析。實際的工作流程是:影像在攝入之后,應該對其進行一定的強化,除去噪聲,之后對圖像特征進行一定的壓縮以及獲取。在對數據庫樣本進行一定的對比之后,對程序進行有效的分析以及判斷,做出有效的指令。

2對數字媒體當中計算機視覺藝術的實際應用進行分析

2.1藝術與計算機進行一定的融合時,應該對動畫、聲音以及圖像等因素進行有效結合,在對藝術語言表現形式進行豐富的同時,應該提高作品的感染力

在有些結合視覺藝術以及數字媒體時,應該保證在對畫面進行觀看時,應該有效的欣賞畫面,還可以有效的感受到聲色等。利用高度仿真的聽覺、觸覺以及視覺,保證大眾在進行玩游戲時,可以對虛擬世界進行真實的感受,還能夠利用動作以及肢體語言等來和計算機實現有效的交流。保證大眾不是對電影單獨的進行欣賞,還應該更好的參與到其中,體會藝術的表演。

2.2在數字媒體當中運用計算機視覺藝術能夠對藝術的實際表達形式進行有效的豐富

隨著交互技術的逐漸成熟以及發展,讓該技術得到了有效的拓展以及廣泛的運用。運用交互技術,應該讓人們不受到被動的欣賞,應該積極的參與到視覺藝術當中,保證大眾的積極參與以及做出判斷,同能夠利用各種選擇來呈現出過程以及解決,對觀眾的興趣進行充分的調動,進而來有效提高大眾的參與積極性。

2.3在電子游戲當中,運用計算機視覺藝術,應該在相對比較大型的電子游戲當中進行計算機視覺技術的運用

在實際的游戲過程當中,大部分的玩家基本上不再是僅僅運用鍵盤以及鼠標來實施游戲,大部分都是利用身體行動來移動。通常情況下,機器利用攝像機部來對玩家的具體身體動作進行一定的捕捉,玩家能夠與機器相連接的手槍進行有效的操作,射中屏幕當中的對象。同時,手機上的相對比較小型的電子游戲,僅僅需要手指來滑動屏幕,就能夠實現實物的運動以及跳躍等,進而來躲避障礙。除此之外,僅僅需要稍微的傾斜一些收集,就能夠實現人物兩側的奔跑,同時還能夠保證聲光效果,實現互動,具有非常大的震撼力,會在很大程度上促進大眾參與的積極性。

2.4分析數字媒體中計算機視覺技術的應用,保證數字媒體技術有效表現藝術

同時在實用藝術以及純藝術當中,也會運用到數字媒體,該技術能夠讓相對比較單純的個人視覺實現有效的創造,同時還能夠把藝術箱社會性視覺產品進行轉化,并得到一定的經濟效益。同時,大眾能夠通過剪切以及拷貝等相關的方式來有效獲取視覺技術,之后有效的轉化藝術資源,有效奠定了創作視覺藝術的基礎?,F階段,大眾對于個性化以及獨特性有著逐漸提高的需求,在對相對比較獨特的視覺技術進行追求時,在一定程度上提高了評價視覺作品的標準。在數字媒體當中運用計算機視覺技術,會在很大程度上提高大眾對美的享受,保證大眾能夠充分感受到舒適以及愉快的感覺,同時還能夠得到審美方面的評價,在該過程當中,不能夠參雜任何的因素,應該讓計算機視覺因素僅僅對視覺美感以及視覺形式進行充分的追求,可以有效體現藝術的本質。同時,數字媒體有著美方面的品格,有效結合計算機視覺藝術,保證數字媒體藝術的美以及真。這個實際的運用過程能夠有效提升審美方面的機制,更好的領悟視覺藝術當中所存在的美。

3結語

綜上所述,在數字媒體當中,計算機視覺技術的運用,應該有效結合圖像、動畫、聲音以及文本等多個因素,在對語言表現的具體形式進行一定的豐富時,應該讓作品具有更大的感染力。除此之外,還應該保證視覺技術有何足夠的光聲效果,利用一定的互動,會具有非常大的震撼能力,積極促進大眾的參與程度。還可以在很大程度上滿足大眾對于美方面的追求,進而對其所具有的藝術價值進行充分發揮,有效提升藝術所具有的人文價值。

參考文獻

[1]劉曉,王會霞.計算機視覺藝術在數字媒體領域的應用研究[J].互聯網天地,2015,07:21-24.

[2]叢婧.淺談計算機視覺藝術在數字媒體的應用[J].電子制作,2013,18:75.

計算機視覺技術的基礎范文4

【關鍵詞】計算機視覺 運動目標 跟蹤算法

在計算機等現代科學技術尚未出現以前,人們在獲取外界信息時往往主要依賴視覺,而在我國計算機技術水平不斷發展提升的背景之下,計算機視覺技術的出現使得人類肉眼視覺得到了進一步的發展延伸,尤其是在各種傳感器技術的幫助之下,使得人們能夠對保持運動狀態的目標進行實時跟蹤,從而準確掌握目標的具體形態屬性。在此背景之下,本文將運動目標設定為運動的人臉,通過探究基于計算機視覺的運動目標跟蹤算法,希望能夠為相關研究人員提供相關參考和幫助。

1 Kalman filter目標跟蹤算法的簡要概述

Kalman filter目標跟蹤算法是當前眾多跟蹤算法當中使用范圍較廣、使用頻率比較集中的一種跟蹤算法,這一算法最早可以追溯至上個世紀六十年代,人們通過將濾波理論與狀態空間模型相集合,從而得到的一種遞推估計的算法也就是卡爾曼濾波理論。其通過利用上一時刻獲取的預估值以及當下獲取的實際觀測值,在信號與噪聲狀態空間模型當中不斷更新狀態變量,進而順利完成估計預測并獲得當前時刻估計預測值。經過不斷的發展,在計算機圖像處理以及其他運動目標跟蹤當中經常會使用Kalman filter算法。如果在k時刻系統下的狀態向量用xk表示,那么在t0時刻下初始化的狀態預測方程為;在tk時刻下更新系統狀態的具體方程為

,其中Hk、Zk分別表示測量矩陣m×n維以及轉移矩陣n×n維的狀態向量。但在跟蹤計算機視覺運動目標譬如說視頻目標時,由于相鄰的兩幀視頻圖像本身時間間隔非常短,因此目標在這一時間內難以發生明顯的運動狀態變化,此時我們可以通過將此間隔時間設定為單位時間,同時目標在單位時間內一直保持勻速運動狀態,這時我們可以得到一個狀態轉移矩陣且

,定義系統觀測矩陣即為

,定義噪聲Wk以及Vk協方差矩陣則可以分別用

和表示。

如果在濾波器在經過若干次卡爾曼濾波后仍然能夠恢復至原始狀態,則其具有較好的穩定性,但如果在進行運動目標跟蹤實驗的過程當中,對于處于運動狀態的被跟蹤目標,一旦出現遮擋行為則將在第一時間內暫停估計參數,并將這一參數估計值直接代入到狀態方程當中,使得運動目標無論是否被遮擋均可以對其進行精確跟蹤。

2 基于計算機視覺的運動目標跟蹤算法

2.1 建立顏色概率模型

顏色囊括了諸多的信息量光柱點,尤其是在人類的視覺世界從本質上來說也是一種用過感知自然界色彩以及明暗變化的世界,因此人們可以通過使用三基色原理獲得RGB顏色空間??紤]到顏色與計算機視覺場景當中各個場景和目標之間有著緊密的關系,同時不同于目標的大小、形態等其他視覺特征,顏色特征鮮少會受到包括觀察視角等在內各因素的干擾影響,從某種角度上來說基于顏色特征的運動目標具有較好的穩定性。為了能夠保障目標跟蹤既穩定又迅速,需要選擇合適的顏色特征,否則將極有可能導致出現跟蹤失敗。在這一環節當中人們通常使用的是RGB顏色空間以及HSI顏色空間,但由于二者均具有一定的局限性,因此本文在對人臉特征尤其是顏色特征進行選取時,選擇了rgI顏色直方圖的方法,在解決兩N顏色空間自身缺陷的同時,盡量避免目標人臉運動位置以及尺寸等變化因素對目標追蹤造成的干擾影響。在rgI顏色直方圖當中

,,,L=r+g+I其中R、G、B就是RGB顏色空間當中的三原色,r、g、I有著相同的取值范圍即在0到1之間。保持間隔相等的情況下劃分L值即可得到rgI顏色直方圖。雖然rgI顏色直方圖與物體相對應,但如果目標只是位置以及尺寸等出現變化,rgI顏色直方圖并不會受到任何實質性影響,因此在理想情況下,利用rgI顏色直方圖能夠對視頻圖像中不同運動位置以及不同尺寸的人臉進行目標追蹤。

2.2 跟蹤算法

運動目標的不斷變化將會使得模板圖像隨之發生相應變化,因此需要不斷更新模板圖像才能夠有效完成對運動目標的連續跟蹤,本文在對運動目標的實際運動范圍進行預測過程中選擇使用卡爾曼濾波,之后利用rgI顏色直方圖在預測運動范圍之內搜索和匹配相應目標,從而通過此舉獲得與目標模板有著最小歐式距離的區域,在此過程當中存在一個特定閾值T,如果兩者的歐氏距離在進行相減時差值沒有超過這個特定閾值,那么此時該區域就是運動目標所在的實際位置,利用在這一區域當中的rgI顏色直方圖并將其充當下一幀運動目標的匹配模板,在不斷重復的過程中模板能夠實現不間斷地更新。由于相鄰的兩幀視頻圖像之間,時間間隔并不長,因此目標人臉在極短的時間間隔當中基本上不會出現突然變化,此時我們可以認為運動目標人臉的運動連續性比較強,此時利用公式

可以進行歐式距離的計算并用以衡量匹配的模板。其中匹配區域和模板的rgI顏色直方圖分別用l和l'表示,而rgI顏色直方圖中的維數則用n進行表示。根據相關視頻圖像顯示,通過不斷更新模板確實可以對目標運動人臉進行實時跟蹤顯示。

3 結束語

總而言之,本文通過選擇當前比較常見的目標跟蹤算法即Kalman filter算法,利用卡爾曼濾波以及rgI顏色直方圖完成對運動人臉的跟蹤。事實證明,Kalman filter算法確實能夠在對各目標之間的干擾進行明確區分的基礎之上,準確描述運動人臉目標,從而較好地跟蹤運動目標,但由于人臉之間本身存在一定的相似性,因此本文只是對理想狀態下的運動人臉進行跟蹤實驗,日后還需要對計算機視覺技術和Kalman filter算法進行進一步優化以妥善解決多人臉目標以及相似性問題。

參考文獻

[1]鄭薇.基于雙目視覺的運動目標跟蹤算法研究及應用[D].哈爾濱:哈爾濱工程大學,2014.

[2]李慧霞,李臨生,閆慶森,周景文.基于Mean Shift算法的目標跟蹤綜述[J].計算機與現代化,2017(01):65-70.

[3]李寰宇,畢篤彥,楊源,查宇飛,覃兵,張立朝.基于計算機視覺的運動目標跟蹤算法研究[J].電子與信息學報,2015(09):2033-2039.

[4]陳曦,殷華博.基于計算機視覺運動目標跟蹤技術分析[J].無線電工程,2014(06):22-24+39.

計算機視覺技術的基礎范文5

物體為什么會呈現出人們所看到的視覺效果?經過多重反射后,光線將怎樣變化?如何讓計算機把真實世界里的物理原理數字化表現出來?這些都是松下康之在微軟亞洲研究院工作時要思考的問題,攝像機拍攝出的畫面抖動看不清怎么辦?松下康之也遇到過生活提出的小挑戰。

松下康之用研究員的“專屬語言”解釋道,“低層視覺研究”和“滿幀視頻穩定技術”可以很好地回答和解決上面問題?!斑@也正是我所從事的兩個研究方向:一個是光度學,另一個是視頻分析,”微軟亞洲研究院視覺計算組主管研究員松下康之說,“兩者之間并沒有十分緊密的聯系,但這也正是有趣的地方?!?/p>

從東京大學的博士到微軟亞洲研究院實習生、從日本東京到北京的希格瑪大廈、從電氣工程學專業到以物理學為基礎的計算機視覺和視頻分析與合成。事實上,這種“毫無關系”所帶來的驚喜與巧合也貫穿于松下康之的經歷之中。于是,松下康之給記者講述了一個充滿偶然與必然、選擇與堅持的故事。言語間,流露出日本文化的嚴謹、美國式的活潑和與在微軟亞洲研究院的中國研究員一樣的親切與隨和。

邂逅未來

微軟亞洲研究院院長洪小文曾說過:“創新更多的是意外”。而松下康之與微軟亞洲研究院的緣分,正是充滿著這種“必然的意外”。

在東京大學讀書的時候,松下康之本科、碩士、博士的專業方向都是電氣工程。那時,松下康之已經研究了智能交通系統?!暗牵乙庾R到自己想做一些更加基礎的研究,并且希望可以把這些研究應用到不同的事情上。”在博士畢業前兩年,松下康之就發現了自己對計算機視覺領域的濃厚興趣。而電氣工程與計算機科學聯系緊密,計算機系統結構和軟件都有學習,所以對于松下康之來說,從電氣工程轉到計算機視覺并不是一個很大的跨越。

2002年,當時松下康之還在讀博,在一次國際性的計算機視覺大會上,他見到了時任微軟亞洲研究院副院長的沈向洋,“我之前就認識他,還知道他在計算機視覺領域非常有名。我希望能有機會與他一起工作,學到更多東西。”于是,松下康之向沈向洋毛遂自薦,“意外地”成了一名微軟亞洲研究院的實習生,經過4個月的實習生活之后,松下康之發現自己已經喜歡上了這里的研究環境和生活,就這樣,在微軟亞洲研究院的工作開始了。

如何用科技來解決實際問題,從而改變更多人的生活,一直是微軟亞洲研究院的初衷。生活也不斷地給松下康之帶來靈感和意外的收獲。

其中,“滿幀視頻穩定技術”的“誕生”就源于松下康之的婚禮――用手持的攝像機拍攝的婚禮畫面是搖晃的,看起來很不舒服,新婚妻子對婚禮錄像效果很不滿意,松下康之就想通過研究解決視頻顫抖的問題?!艾F有的數字影像鑲嵌技術可以對畫面進行穩定性處理,但如果物體移動,這種在場景固定的情況下才能實現的方法就不可行了。而通過‘滿幀視頻穩定技術’,丟失掉的像素被自然的補充上了?!蓖?,還可以去除覆蓋在視頻上的文字、鏡頭上的污點,來補上丟失的像素。

科技的光影魔術

“視頻分析在不久的將來將變得更加重要,因為圖像和視頻的界限已經越來越模糊,我相信最后一切都將變成視頻?!彼上驴抵畬τ浾哒f。

微軟亞洲研究院的計算機視覺包括:高層視覺(如人臉識別技術)和低層視覺(如光度學,即研究光線與物體的相互作用),松下康之的研究方向屬于后者。

“光度學也非常重要,因為如果我們不明白‘低層’上發生了什么,就無法在‘高層視覺’研究上取得突破,所以‘低層視覺’研究是非常基礎的。如果“低層視覺”發展了,那么“高層視覺”也會隨之發展。”

雖然是“肉眼”難以察覺的變化,但是松下康之卻給記者描述了光度學形象的應用――3D復原和現實物體數字化。而要實現上面的兩項應用,很明顯需要比普通人更特別的“視力”。

“計算機視覺里有一個傳統的方法,叫多視角立體視覺法(multi-view stereo),通過不同視角拍攝的圖片我們可以重現3D,但不能做細節的重現;還有另一種方法,叫立體光學法(photometric stereo),攝像機和物體都是固定的,但是光線是變化的,如果移動光源就可以得到物體的不同觀察值,通過觀察值可以得到表面方向(surface orientation)。”

前者可以得到整體的形狀,但卻無法得到細節,而后者不能給你整體的形狀,因為它只能給你表面方向。如何把兩個技術的優點結合起來得到最真實的3D圖像呢?

“我們考慮如果把一個持續光源固定在攝像機上,這樣我們就可以同時移動光源和攝像機?!庇谑?,松下康之和他來自東京大學的實習生一起做出了看起來與普通家用數碼產品沒有太大差別的“3D攝像機”?!斑@個3D攝像機的相關的配件在市場上很容易就能買到,手持永遠是簡單的,人們不會想要拿著一個龐然大物?!彼上驴抵蛴浾呓榻B研發背后的原因。

文化熔爐

作為美國電氣電子工程師協會2009年計算機視覺與模式識別國際會議(CVPR)和2009年計算機視覺國際會議(ICCV)的區域主席、著名期刊International Journal of Computer Vision(IJCV)和Computer Vision Applications(CVA)的編委,松下康之坦言,微軟亞洲研究院對研究員在專業領域的自由交流的支持,使得研究員對自己的研究領域“看得更遠、更透徹”。

“通過這些職務,我對研究方向有了更高的認識,這種視野能夠幫助我決定今后什么樣的研究更有價值。此外,我能夠認識計算機視覺界的很多人,這是另一個收獲?!彼上驴抵χf。

計算機視覺技術的基礎范文6

通過闡述農業機械中的幾種新的技術手段,比如計算機技術、網絡信息技術、人工智能技術及液壓技術等在農業機械中的應用情況,對農業機械技術的發展進行了分析,希望可以為農業機械設備的智能化發展提供相應的參考依據。

關鍵詞:

農業機械;技術手段;應用;發展前景

我國在國際上的地位正在逐漸提高,這與我國的經濟發展是分不開的,經濟的發展需要基礎的支持,農業就是我國的基礎,我國是農業大國,農村人口基數大。隨著近幾年我國農業的發展,很多高新技術也被運用到農業的機械設備中,使農機設備向著智能化的方向發展,有效地提升了農業生產的整體效率。在農業的生產中使用高新技術還能夠提高農業的生產效率,保證農機相關機械的正常運作。

1農業機械技術的應用分析

1.1計算機技術

這里所說的計算機技術主要指的是計算機視覺技術,這一技術最早被運用在農業機械上是在20世紀70年代中期,當時主要運用的是計算機技術中的視覺技術,利用這一技術的主要目的是可以對農產品的品質質量進行分級別檢查。計算機視覺技術是以圖像處理為基準,隨著圖像處理以及視覺模擬技術的發展,計算機視覺技術不僅可以用來檢查農產品的品質,而且還可以用來對農產品進行播種、收割。雖然計算機視覺技術在我國農業技術領域的應用時間還不是很長,在實際的使用中還有很多的問題出現,但是相信隨著科學技術的不斷發展,計算機視覺技術必將會改變傳統的農業作業模式,為現代化農業發展提供技術上的支持。

1.2網絡信息技術

網絡信息技術在我國農業機械上的應用是非常成功的,信息技術與地理信息系統的有機結合不僅可以為農業的生產提供高精度的監控,而且還能夠對農業生產中出現病蟲害的情況進行及時的檢測,然后根據定位系統來進行田間作業。

1.3液壓技術

液壓技術主要依靠的是微電子技術和工業傳感技術,在數據的采集上,運用液壓技術主要完成的是能量的轉換和匹配,其目的是為了讓農業機械的效率能夠得到進一步的提高,讓機械設備的相關系統特征可以得到完善,讓機械設備的可靠性能夠得到提升,這也很好地符合了環境保護的相關標準要求。而大部分的農業機械都是采用內燃機作為原動力,所以很多時候都會出現工作負荷,一般情況下,我們都是通過電液控制手段來完成負載與原動力之間的匹配情況,盡可能地減少功率傳輸過程中出現的損失,從而提高農業機械系統的工作效率。

1.4人工智能技術

隨著信息全球化的不斷深入,高端技術不僅在大型的企事業單位中被運用,在農業中也得到了廣泛的應用,比較有成果的就是美國利用人工智能技術研發出激光拖拉機、機械的內部導航裝置,等等,這些裝置可以對拖拉機的運行方向及所處位置進行實時的測定,在了解地區土地信息之后,再制定合理的土地種植方案、農藥及種子的數量,等等。

2農業機械技術的發展趨勢

2.1推廣農業機械產品的技術發展

目前在我國的農業機械發展上,已經開始運用機電智能化技術和計算機技術,這使得農業機械化設備的科技含量有了極大的提高,不僅有效地提高了農業機械的作業效率,而且也提升了農業的生產效率。

2.2農業資源的利用率得到了提升

只有提高了農業資源的開發利用率,才能夠確保農業實現可持續發展,同時也為保護生態環境奠定基礎,如回收農業生產的廢棄物,普及無害化的處理設備,運用無害化技術來處理廢水可以有效地達到保護環境的作用。而在農業種植的過程中,使用有機肥料還可以進一步提高農業資源的利用效率。除此之外,大力發展節能型動力機械設備可以有效地避免出現資源浪費,從而提高農業資源的整體利用效率。

2.3提高農業機械產品的質量監督水平

要想提升農業的機械化水平,還要從規范設計的基本要求出發,全面提高農業產品的質量。在質量提升的過程中,還要注重農業產品的整體造型和外觀,農機設備的耐久性也要經得起考驗。選用與農機設備相配套的發電機及元件,能夠最大程度上提高農業機械產品的質量。在農業機械設備完成安裝之后,還要對其進行試運行,只有保證了設備各項指標都正常的基礎上,才能夠真正的投入使用,這也是提高農業機械產品可靠性的前提。

2.4加大政府的補貼力度

各級地方政府要加大農業機械的技術推廣,做好農業機械的培訓工作。國家還要將拖拉機、插秧機等農機具作為農具購置補貼的關鍵,普及農業機械知識。這樣也能夠更好地提高農業機械化的發展進程。2.5確保農業機械技術的安全生產關注安全監督管理及裝備的創建工作,加大農業機械的安全投入,以便更好地滿足農業機械工作安全監督管理的需求。除此之外,最重要的是,要將農業機械的安全檢驗工作納入到各級縣市政府的財政預算當中。

3結語

隨著科學技術的飛速發展,一些高新技術正在逐漸地被運用到農業的機械設備中,這些機械設備的出現不僅提高了農業的整體生產水平,而且還進一步提升了農業的生產效率,很好地實現了農業的可持續發展。在今后的農業發展過程中,農業機械也必定是智能化的,所以要求操作人員要不斷地提高自己的專業素養,全面推廣農業機械新技術,只有這樣才能夠真正意義上實現我國農業機械的智能化。

作者:徐家亮 劉曉鵬 單位:黑龍江省克東縣農機安全監理站

參考文獻:

[1]陶樂然.長春星宇小區新技術應用[C]//增強自主創新能力促進吉林經濟發展———啟明杯•吉林省第四屆科學技術學術年會論文集(下冊).2006.

[2]劉蒙之.傳播新技術與國家發展———一種政治經濟學的觀察[C]//中國傳播學會成立大會暨第九次全國傳播學研討會論文集.2006.

[3]張仁江,田莉.制造業企業新技術采納:動因、路徑及障礙分析———基于T公司的縱向案例研究[C]//第六屆(2011)中國管理學年會———技術與創新管理分會場論文集.2011.

[4]胡札進,姚尚斌,徐七三“.雙低”儲藏與四項儲糧新技術的綜合應用[C]//全面建設小康社會:中國科技工作者的歷史責任———中國科協2003年學術年會論文集(上).2003.

[5]柳旭.淺析電視空間新技術對審美體驗的影響[C]//2009中國電影電視技術學會影視技術文集.2010.

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