1.4 计算机视觉

计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。它的主要任务就是通过对所采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息，就像人类和许多其他生物每天所做的那样。

计算机视觉就是用各种成像系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标是使计算机能像人那样通过视觉观察和理解世界，具有自主适应环境的能力；而这是要经过长期的努力才能达到的目标。因此，在实现最终目标以前，人们努力的中期目标是建立一种视觉系统，这个系统能依据视觉敏感和反馈的某种程度的智能完成一定的任务。例如，计算机视觉的一个重要应用领域是自主车辆的视觉导航，还没有条件实现像人那样能识别和理解任何环境，完成自主导航的系统。因此，人们努力的研究目标是实现在高速公路上具有道路跟踪能力，可避免与前方车辆碰撞的视觉辅助驾驶系统。这里要指出的一点是，在计算机视觉系统中，计算机起代替人脑的作用，但并不意味着计算机必须按人类视觉的方法完成视觉信息的处理，计算机视觉可以而且应该根据计算机系统的特点来进行视觉信息的处理。

计算机视觉既属于工程领域，也是科学领域中一个富有挑战性的重要研究领域。计算机视觉是一门综合性的学科，它已经吸引了来自各个学科的研究者参与到对它的研究之中。其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学、神经生理学和认知科学等。有不少学科的研究目标与计算机视觉相近或相关。这些学科包括图像处理、模式识别或图像识别、景物分析、图像理解等。计算机视觉涉及图像处理和模式识别，除此之外，它还涉及空间形状的描述，几何建模，以及认识过程。实现图像理解是计算机视觉的终极目标。