計算機(jī)視覺與圖像處理兩者之間是什么關(guān)系

在我的理解里，要實(shí)現(xiàn)計算機(jī)視覺必須有圖像處理的幫助，而圖像處理倚仗與模式識別的有效運(yùn)用，而模式識別是人工智能領(lǐng)域的一個重要分支，人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)密不可分?？v觀一切關(guān)系，發(fā)現(xiàn)計算機(jī)視覺的應(yīng)用服務(wù)于機(jī)器學(xué)習(xí)。各個環(huán)節(jié)缺一不可，相輔相成。

計算機(jī)視覺（computer vision），用計算機(jī)來模擬人的視覺機(jī)理獲取和處理信息的能力。就是是指用攝影機(jī)和電腦代替人眼對目標(biāo)進(jìn)行識別、跟蹤和測量等機(jī)器視覺，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的圖像。計算機(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)。計算機(jī)視覺的挑戰(zhàn)是要為計算機(jī)和機(jī)器人開發(fā)具有與人類水平相當(dāng)?shù)囊曈X能力。機(jī)器視覺需要圖象信號，紋理和顏色建模，幾何處理和推理，以及物體建模。一個有能力的視覺系統(tǒng)應(yīng)該把所有這些處理都緊密地集成在一起。

圖像處理（image processing），用計算機(jī)對圖像進(jìn)行分析，以達(dá)到所需結(jié)果的技術(shù)。又稱影像處理?；緝?nèi)容圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。數(shù)字圖像是指用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、掃描儀等設(shè)備經(jīng)過采樣和數(shù)字化得到的一個大的二維數(shù)組，該數(shù)組的元素稱為像素，其值為一整數(shù)，稱為灰度值。圖像處理技術(shù)的主要內(nèi)容包括圖像壓縮，增強(qiáng)和復(fù)原，匹配、描述和識別3個部分。常見的處理有圖像數(shù)字化、圖像編碼、圖像增強(qiáng)、圖像復(fù)原、圖像分割和圖像分析等。圖像處理一般指數(shù)字圖像處理。

模式識別（Pattern Recognition）是指對表征事物或現(xiàn)象的各種形式的（數(shù)值的、文字的和邏輯關(guān)系的）信息進(jìn)行處理和分析，以對事物或現(xiàn)象進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類和解釋的過程，是信息科學(xué)和人工智能的重要組成部分。模式識別又常稱作模式分類，從處理問題的性質(zhì)和解決問題的方法等角度，模式識別分為有監(jiān)督的分類（Supervised Classification）和無監(jiān)督的分類（Unsupervised Classification）兩種。模式還可分成抽象的和具體的兩種形式。前者如意識、思想、議論等，屬于概念識別研究的范疇，是人工智能的另一研究分支。我們所指的模式識別主要是對語音波形、地震波、心電圖、腦電圖、圖片、照片、文字、符號、生物傳感器等對象的具體模式進(jìn)行辨識和分類。模式識別研究主要集中在兩方面，一是研究生物體（包括人）是如何感知對象的，屬于認(rèn)識科學(xué)的范疇，二是在給定的任務(wù)下，如何用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)模式識別的理論和方法。應(yīng)用計算機(jī)對一組事件或過程進(jìn)行辨識和分類，所識別的事件或過程可以是文字、聲音、圖像等具體對象，也可以是狀態(tài)、程度等抽象對象。這些對象與數(shù)字形式的信息相區(qū)別，稱為模式信息。模式識別與統(tǒng)計學(xué)、心理學(xué)、語言學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)、控制論等都有關(guān)系。它與人工智能、圖像處理的研究有交叉關(guān)系。

機(jī)器學(xué)習(xí)（Machine Learning）是研究計算機(jī)怎樣模擬或?qū)崿F(xiàn)人類的學(xué)習(xí)行為，以獲取新的知識或技能，重新組織已有的知識結(jié)構(gòu)使之不斷改善自身的性能。它是人工智能的核心，是使計算機(jī)具有智能的根本途徑，其應(yīng)用遍及人工智能的各個領(lǐng)域，它主要使用歸納、綜合而不是演繹。機(jī)器學(xué)習(xí)在人工智能的研究中具有十分重要的地位。一個不具有學(xué)習(xí)能力的智能系統(tǒng)難以稱得上是一個真正的智能系統(tǒng)，但是以往的智能系統(tǒng)都普遍缺少學(xué)習(xí)的能力。隨著人工智能的深入發(fā)展，這些局限性表現(xiàn)得愈加突出。正是在這種情形下，機(jī)器學(xué)習(xí)逐漸成為人工智能研究的核心之一。它的應(yīng)用已遍及人工智能的各個分支，如專家系統(tǒng)、自動推理、自然語言理解、模式識別、計算機(jī)視覺、智能機(jī)器人等領(lǐng)域。機(jī)器學(xué)習(xí)的研究是根據(jù)生理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)等對人類學(xué)習(xí)機(jī)理的了解，建立人類學(xué)習(xí)過程的計算模型或認(rèn)識模型，發(fā)展各種學(xué)習(xí)理論和學(xué)習(xí)方法，研究通用的學(xué)習(xí)算法并進(jìn)行理論上的分析，建立面向任務(wù)的具有特定應(yīng)用的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。這些研究目標(biāo)相互影響相互促進(jìn)。

人類研究計算機(jī)的目的，是為了提高社會生產(chǎn)力水平，提高生活質(zhì)量，把人從單調(diào)復(fù)雜甚至危險的工作中解救出來。今天的計算機(jī)在計算速度上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人，然而在很多方面，特別是在人類智能活動有關(guān)的方面例如在視覺功能、聽覺功能、嗅覺功能、自然語言理解能力功能等等方面，還不如人。

這種現(xiàn)狀無法滿足一些高級應(yīng)用的要求。例如，我們希望計算機(jī)能夠及早地發(fā)現(xiàn)路上的可疑情況并提醒汽車駕駛員以避免發(fā)生事故，我們更希望計算機(jī)能幫助我們進(jìn)行自動駕駛，目前的技術(shù)還不足以滿足諸如此類高級應(yīng)用的要求，還需要更多的人工智能研究成果和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)。

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