自從1956 年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出“人工智能”后，世界各國(guó)的研究者發(fā)展了眾多理論和原理。人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的學(xué)科，研究他的工作人員必須懂得多門學(xué)科的知識(shí)，比如計(jì)算機(jī)、心理學(xué)、哲學(xué)、生物學(xué)、仿生學(xué)等等，它涉及的范圍相當(dāng)?shù)膹V泛。并且在這些廣泛的學(xué)科又由不通的領(lǐng)域組成，如計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺等。研究人工智能的目的是使機(jī)器能夠擔(dān)任一些需要人工處理的工作。而這些工作需要做一定的決策，要求機(jī)器能夠自行的根據(jù)當(dāng)時(shí)的環(huán)境做出相對(duì)較好的決策。這就需要計(jì)算機(jī)不僅僅能夠計(jì)算，還能夠擁有一定得智能。而要對(duì)周圍的環(huán)境進(jìn)做出好的決策就需要對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行分析，即要求機(jī)器能夠“看”到周圍的環(huán)境，并能夠理解它們。就像人做的那樣。所以計(jì)算機(jī)視覺是人工智能中非常重要的一個(gè)領(lǐng)域。

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　　計(jì)算機(jī)視覺的應(yīng)用

　　人類正在進(jìn)入信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)將越來越廣泛地進(jìn)入幾乎所有領(lǐng)域。一方面是更多未經(jīng)計(jì)算機(jī)專業(yè)訓(xùn)練的人也需要應(yīng)用計(jì)算機(jī)，而另一方面是計(jì)算機(jī)的功能越來越強(qiáng)，使用方法越來越復(fù)雜。這就使人在進(jìn)行交談和通訊時(shí)的靈活性與目前在使用計(jì)算機(jī)時(shí)所要求的嚴(yán)格和死板之間產(chǎn)生了尖銳的矛盾。人可通過視覺和聽覺，語言與外界交換信息，并且可用不同的方式表示相同的含義，而目前的計(jì)算機(jī)卻要求嚴(yán)格按照各種程序語言來編寫程序，只有這樣計(jì)算機(jī)才能運(yùn)行。為使更多的人能使用復(fù)雜的計(jì)算機(jī)，必須改變過去的那種讓人來適應(yīng)計(jì)算機(jī)，來死記硬背計(jì)算機(jī)的使用規(guī)則的情況。而是反過來讓計(jì)算機(jī)來適應(yīng)人的習(xí)慣和要求，以人所習(xí)慣的方式與人進(jìn)行信息交換，也就是讓計(jì)算機(jī)具有視覺、聽覺和說話等能力。這時(shí)計(jì)算機(jī)必須具有邏輯推理和決策的能力。具有上述能力的計(jì)算機(jī)就是智能計(jì)算機(jī)。

　　計(jì)算機(jī)視覺就是用各種成象系統(tǒng)代替視覺器官作為輸入敏感手段，由計(jì)算機(jī)來代替大腦完成處理和解釋。計(jì)算機(jī)視覺的最終研究目標(biāo)就是使計(jì)算機(jī)能象人那樣通過視覺觀察和理解世界，具有自主適應(yīng)環(huán)境的能力。而計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)正廣泛的應(yīng)用于各個(gè)方面，充醫(yī)學(xué)圖像到遙感圖像，充各有檢查到文件處理。在需要人類視覺的場(chǎng)合幾乎都需要用感到計(jì)算機(jī)視覺，許多人類視覺無法感知的場(chǎng)合，如精確定律感知、危險(xiǎn)場(chǎng)景感知、不可見物體感知等，計(jì)算機(jī)視覺更突出他的優(yōu)越性。現(xiàn)在計(jì)算機(jī)視覺已在一些領(lǐng)域的到應(yīng)用，如零件識(shí)別與定位，產(chǎn)品的檢驗(yàn)，移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航遙感圖像分析，安全減半、監(jiān)視與跟蹤，國(guó)防系統(tǒng)等。它們的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展起著相互促進(jìn)的作用。

　　2、 計(jì)算機(jī)視覺與人類視覺

　　計(jì)算機(jī)視覺正如它的名字一樣，就是一門研究計(jì)算機(jī)“看”的學(xué)科，即使指通過攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)的處理來對(duì)目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別、跟蹤和測(cè)量等，并進(jìn)一步做圖形處理，用電腦處理成為更適合人眼觀察或傳送給儀器檢測(cè)的圖像。作為一個(gè)科學(xué)學(xué)科，計(jì)算機(jī)視覺研究相關(guān)的理論和技術(shù)，試圖建立能夠從圖像或者多維數(shù)據(jù)中獲取“信息”的人工智能系統(tǒng)。同時(shí)計(jì)算機(jī)視覺也可以看作是研究如何使人工系統(tǒng)從圖像或多維數(shù)據(jù)中“感知”的科學(xué)。通過這些技術(shù)來讓計(jì)算機(jī)代替人完成對(duì)問題的處理。計(jì)算機(jī)視覺最終的目標(biāo)是讓計(jì)算機(jī)能夠像人一樣通過視覺對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行觀察和理解，從而具有自主適應(yīng)環(huán)境的能力。雖然當(dāng)前還難以實(shí)現(xiàn)，但人們正超這一目標(biāo)努力。現(xiàn)在的前期目標(biāo)是建立一個(gè)初步的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)能夠反饋某種程度的信息，能在一定程度上完成一些任務(wù)。比如自主車輛的視覺導(dǎo)航，這種導(dǎo)航能夠使車輛在高手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(tǒng)。這種系統(tǒng)就像是在開車一樣，它是模仿人腦進(jìn)行各種判斷。而就目前而言人類視覺系統(tǒng)是人們所知道的功能最強(qiáng)大和完善的視覺系統(tǒng)。因此，對(duì)人類視覺處理機(jī)制的研究將給計(jì)算機(jī)視覺的研究提供啟發(fā)和指導(dǎo)。

　　視覺是人類最重要的感覺，它是人類的主要感覺來源，人類認(rèn)識(shí)外界信息80%來自視覺。人們看東西的時(shí)候視乎是毫不費(fèi)力、輕而易舉的事，但實(shí)際上視覺系統(tǒng)在你看東西的時(shí)候所完成的工作是十分復(fù)雜的。當(dāng)眼睛看到某種東西時(shí)，先要對(duì)它的各部分進(jìn)行分類，然后從中選出有用的特征信息來做出判斷。人的眼睛并不會(huì)對(duì)事物、信息進(jìn)行判斷，它是將信息反饋給大腦，然后大腦根據(jù)得到的信息與原來大腦里的信息來進(jìn)行比較得出解釋結(jié)果。敏感、感覺、認(rèn)識(shí)是視覺系統(tǒng)的3個(gè)重要的概念。敏感是把外界的各種刺激轉(zhuǎn)換成人體神經(jīng)系統(tǒng)能夠及時(shí)的生物點(diǎn)信號(hào)。它所完成的是信號(hào)的轉(zhuǎn)換，并不涉及對(duì)信號(hào)的理解。感覺的任務(wù)是把敏感器官的各種輸入轉(zhuǎn)換和處理成為對(duì)外部世界的理解。而認(rèn)識(shí)是以人們對(duì)周圍客觀世界的概念為基礎(chǔ)的。如果沒有感覺作為人與外部世界的橋梁或窗口，人的思維活動(dòng)就失去了基本的依據(jù)了。因此人們?cè)谀７氯祟愐曈X時(shí)需要相應(yīng)的各種處理，比如攝取圖像，處理圖像，理解圖像。