計(jì)算機(jī)視覺講義:機(jī)器視覺是研究用計(jì)算機(jī)來模擬生物外顯或宏觀視覺功能的科學(xué)和技術(shù)．機(jī)器視覺系統(tǒng)的首要目標(biāo)是用圖像創(chuàng)建或恢復(fù)現(xiàn)實(shí)世界模型，然后認(rèn)知現(xiàn)實(shí)世界．機(jī)器視覺系統(tǒng)獲取的場景圖像一般是灰度圖像，即三維場景在二維平面上的投影．因此，場景三維信息只能通過灰度圖像或灰度圖像序列來恢復(fù)處理，這種恢復(fù)需要進(jìn)行多點(diǎn)對一點(diǎn)的映射逆變換．在信息恢復(fù)過程中，還需要有關(guān)場景知識(shí)和投影幾何知識(shí)．
機(jī)器視覺是一個(gè)相當(dāng)新且發(fā)展十分迅速的研究領(lǐng)域，并成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要研究領(lǐng)域之一．機(jī)器視覺是在20世紀(jì)50年代從統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別開始的[1]，當(dāng)時(shí)的工作主要集中在二維圖像分析和識(shí)別上，如光學(xué)字符識(shí)別，工件表面、顯微圖片和航空圖片的分析和解釋等．60年代，Roberts(1965)通過計(jì)算機(jī)程序從數(shù)字圖像中提取出諸如立方體、楔形體、棱柱體等多面體的三維結(jié)構(gòu)，并對物體形狀及物體的空間關(guān)系進(jìn)行描述[Roberts 1965]．Roberts 的研究工作開創(chuàng)了以理解三維場景為目的的三維機(jī)器視覺的研究．Roberts對積木世界的創(chuàng)造性研究給人們以極大的啟發(fā)，許多人相信，一旦由白色積木玩具組成的三維世界可以被理解，則可以推廣到理解更復(fù)雜的三維場景．于是，人們對積木世界進(jìn)行了深入的研究，研究的范圍從邊緣、角點(diǎn)等特征提取，到線條、平面、曲面等幾何要素分析，一直到圖像明暗、紋理、運(yùn)動(dòng)以及成像幾何等，并建立了各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和推理規(guī)則．到了70年代，已經(jīng)出現(xiàn)了一些視覺應(yīng)用系統(tǒng)[Guzman 1969, Mackworth 1973,]．
70年代中期，麻省理工學(xué)院(MIT)人工智能(AI)實(shí)驗(yàn)室正式開設(shè)“機(jī)器視覺”( Machine Vision)課程，由國際著名學(xué)者B．K．P．Horn教授講授．同時(shí)，MIT AI 實(shí)驗(yàn)室吸引了國際上許多知名學(xué)者參與機(jī)器視覺的理論、算法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究，David Marr教授就是其中的一位．他于1973年應(yīng)邀在MIT AI 實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)以博士生為主體的研究小組，1977年提出了不同于＂積木世界＂分析方法的計(jì)算視覺理論(computational vision)，該理論在80年代成為機(jī)器視覺研究領(lǐng)域中的一個(gè)十分重要的理論框架．
可以說，對機(jī)器視覺的全球性研究熱潮是從 20世紀(jì)80年代開始的，到了80年代中期，機(jī)器視覺獲得了蓬勃發(fā)展，新概念、新方法、新理論不斷涌現(xiàn)，比如，基于感知特征群的物體識(shí)別理論框架，主動(dòng)視覺理論框架，視覺集成理論框架等．
到目前為止，機(jī)器視覺仍然是一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域．許多會(huì)議論文集都反應(yīng)了該領(lǐng)域的最新進(jìn)展，比如，International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition(CVPR); International Conference on Computer Vision(ICCV); International Conference on Pattern Recognition(ICPR); International Conference on Robotics and Automation(ICRA); Workshop on Computer Vision, and numerous conferences of SPIE．還有許多學(xué)術(shù)期刊也包含了這一領(lǐng)域的最新研究成果, 如，IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Intelligence(PAMI); Computer Vision, Graphics, and Image Processing(CVGIP); IEEE Transaction on Image Processing; IEEE Transaction on Systems, Man, and Cybernetics(SMC); Machine Vision and Applications; International Journal on Computer Vision(IJCV); Image and Vision Computing; and Pattern Recognition．每年還出版許多研究專集、學(xué)術(shù)著作、技術(shù)報(bào)告，舉行專題討論會(huì)等．所有這些都是研究機(jī)器視覺及其應(yīng)用的很好信息來源．