机器视觉是一种模拟人类视觉方式,并通过计算机处理图像或视频以达到目标识别的自动化过程。其主要目的是将感知、理解和学习模式的能力带入机器,使机器能够处理并理解视觉输入,并在此基础上进行决策。
机器视觉是一个跨学科的领域,需要涵盖计算机科学、人工智能、机器学习和神经科学等多个学科,其应用范围也非常广泛,例如自动驾驶、工业品质控制、医疗影像分析等。
机器视觉的学习内容包括图像处理、特征提取、目标检测、图像分类、目标跟踪、3D重建等方面。
首先,图像处理是机器视觉中必不可少的一环,需要掌握数字图像的基本处理方法,例如去噪、锐化、平滑等。其次,特征提取是机器视觉中最重要的一环之一,通常通过特征提取算法提取出图像中的边缘、角点、纹理等特征,以用于后续的目标检测和分类。
目标检测是机器视觉中的重要环节之一,目的是在图像或视频中寻找和定位目标。同时图像分类是也是其中的一个重要环节,其目的是将图像分为不同的类别。除此之外,还有目标跟踪、三维重建等方面需要学习。
机器视觉关键技术包括图像处理、模式识别、机器学习和深度学习。
图像处理是机器视觉中的基础技术,主要包括数字图像处理、图像增强、图像滤波、几何变换和特征提取。其中数字图像处理和图像增强技术是最基础的图像处理技术,通过提高图像质量或提取图像的结构特征进行后续处理。
机器学习和深度学习是机器视觉的核心技术,即从数据中学习出最优的模型进行数据分类、目标检测等任务。机器学习包括监督学习、无监督学习和增强学习等不同的方式,而深度学习则通过神经网络模型实现更准确的分析和预测。
机器视觉应用广泛,除了自动驾驶、工业品质控制、医疗影像分析等之外,还包括了安防监控、无人机遥感、智能电子商务、智慧农业等领域。
在安防领域中,机器视觉可以自动识别和跟踪目标,自动进行图像分析和警报,大大减少了人力资源的支出。而在无人机遥感领域,机器视觉可以帮助自动进行地理信息的提取和分类,进而完成3D建模和监控任务。
在智能电子商务中,机器视觉可以帮助自动识别商品并提供自动化付款,更加便捷快速地完成购物流程。而在智慧农业领域中,机器视觉可以对庄稼进行检测与分类,便于自动化农业推广和普及。