導(dǎo)言：作為寫作愛(ài)好者，不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇計(jì)算機(jī)視覺(jué)的原理，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

目前，我國(guó)大部分公立醫(yī)院普遍存在著財(cái)務(wù)管理意識(shí)較淡薄、會(huì)計(jì)核算內(nèi)容不完整、會(huì)計(jì)核算方法不夠科學(xué)、執(zhí)行能力較差等問(wèn)題。會(huì)計(jì)核算是國(guó)家與相關(guān)部門利用嚴(yán)格的會(huì)計(jì)制度來(lái)規(guī)范企事業(yè)單位的會(huì)計(jì)核算行為。所以，即使是作為管理者和財(cái)務(wù)人員，也無(wú)權(quán)更改會(huì)計(jì)核算的內(nèi)容和準(zhǔn)則。管理者和會(huì)計(jì)人員對(duì)于會(huì)計(jì)核算必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家制定的會(huì)計(jì)核算制度和政策。更不能因本醫(yī)院的特殊情況而隨意更改會(huì)計(jì)報(bào)表、會(huì)計(jì)賬本，更不得隨意增減會(huì)計(jì)核算科目。

會(huì)計(jì)核算是以貨幣為主要計(jì)量單位，對(duì)會(huì)計(jì)主體的資金進(jìn)行全面、完整的反應(yīng)，真實(shí)合理地進(jìn)行會(huì)計(jì)核算是做好財(cái)務(wù)工作的重要前提。對(duì)于保證會(huì)計(jì)核算工作的真實(shí)完整性、提高會(huì)計(jì)核算的效率。及時(shí)準(zhǔn)確地編制財(cái)務(wù)報(bào)表、滿足其資料使用者的需求具有重要意義。

二、公立醫(yī)院會(huì)計(jì)核算中存在的問(wèn)題

會(huì)計(jì)核算的結(jié)果可以全面、完整的反應(yīng)該醫(yī)院的財(cái)務(wù)成果和經(jīng)營(yíng)狀況，是不可忽略的一部分。隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)醫(yī)療服務(wù)方面也有了更高的要求。網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，我國(guó)在各方面的發(fā)展都越來(lái)越國(guó)際化，人們通過(guò)和一些西方國(guó)家的醫(yī)療服務(wù)水平相比，我??的醫(yī)院確實(shí)存在很多問(wèn)題需要解決。例如公立醫(yī)院在管理決策方面的不合理，對(duì)醫(yī)院會(huì)計(jì)核算的不重視，都會(huì)導(dǎo)致會(huì)計(jì)核算失去其真正

意義。

（一）公立醫(yī)院對(duì)會(huì)計(jì)核算的管理不科學(xué)

在現(xiàn)有條件下，醫(yī)院財(cái)務(wù)管理的核心就是會(huì)計(jì)核算方面。但通過(guò)對(duì)一些公立醫(yī)院的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多醫(yī)院在會(huì)計(jì)核算方面都存在較大的問(wèn)題，會(huì)計(jì)核算管理方法不科學(xué)，管理制度不嚴(yán)謹(jǐn)。正常來(lái)說(shuō)，支出應(yīng)該納入醫(yī)院的成本核算中進(jìn)行統(tǒng)一核算，可調(diào)查顯示，大部分公立醫(yī)院卻只對(duì)醫(yī)療設(shè)備及藥品進(jìn)行核算，而其他方面則忽略不計(jì)，這樣對(duì)于財(cái)務(wù)管理來(lái)說(shuō)，也就失去了會(huì)計(jì)核算真正的意義。不僅如此，大部分公立醫(yī)院在對(duì)壞賬處理方面也存在著較大的弊端，在醫(yī)院的日常經(jīng)營(yíng)過(guò)程中，由于藥品的保質(zhì)期失效而對(duì)醫(yī)院造成的虧損則是不可避免的，長(zhǎng)此以往，這些虧損就形成了醫(yī)院會(huì)計(jì)核算方面的壞賬，但大部分醫(yī)院卻對(duì)這一方面的虧損預(yù)估過(guò)低，這些虧損經(jīng)過(guò)常年累計(jì)又由于醫(yī)院預(yù)估較低，則會(huì)在會(huì)計(jì)核算方面形成較大誤差。調(diào)查結(jié)果顯示，大部分公立醫(yī)院未明確規(guī)定計(jì)提減值準(zhǔn)備，醫(yī)院為了一些突況和臨床急救的需要，往往會(huì)提前存儲(chǔ)大量物質(zhì)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況下，提前存儲(chǔ)的這些物資很有可能會(huì)貶值，而且，公立醫(yī)院的大部分設(shè)備設(shè)施都是技術(shù)含量較高，所以其價(jià)格也相對(duì)來(lái)說(shuō)也會(huì)較高。而醫(yī)院未規(guī)定計(jì)提減值準(zhǔn)備，其財(cái)務(wù)報(bào)表反映的資產(chǎn)現(xiàn)狀就是不真實(shí)的，也不具有實(shí)際意義。

（二）公立醫(yī)院對(duì)會(huì)計(jì)核算方面認(rèn)識(shí)不足

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展越來(lái)越快，出現(xiàn)了一大批民營(yíng)醫(yī)院與公立醫(yī)院并駕齊驅(qū)，但是相關(guān)部門在對(duì)公立醫(yī)院會(huì)計(jì)核算方面的想法卻嚴(yán)重的落后，這種落后的想法也嚴(yán)重的影響了公立醫(yī)院未來(lái)的發(fā)展。而一些小型公立醫(yī)院，從費(fèi)用的支出方面考慮，也不肯在會(huì)計(jì)核算方面做出過(guò)多的投入，這就直接導(dǎo)致了醫(yī)院在會(huì)計(jì)核算方面的不完整，甚至在會(huì)計(jì)核算方面做出錯(cuò)誤的決定。同時(shí)，大部分醫(yī)院存在核算人員的業(yè)務(wù)能力和素質(zhì)普遍不高，很多醫(yī)院的會(huì)計(jì)核算人員還只是剛剛畢業(yè)不久的大學(xué)生，工作經(jīng)驗(yàn)更是少之又少，在工作中也較容易犯錯(cuò)，一些專業(yè)能力不高的會(huì)計(jì)人員根本不了解醫(yī)院會(huì)計(jì)核算的標(biāo)準(zhǔn)和制度，甚至有一些從未接觸過(guò)這一行業(yè)的人員也在從事著這一工作，這樣就不可避免的會(huì)犯一些工作中的錯(cuò)誤。這些因素都嚴(yán)重的影響了會(huì)計(jì)核算的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，甚至?xí)?dǎo)致公立醫(yī)院的管理者做出一些錯(cuò)誤的決策和判斷。

（三）會(huì)計(jì)核算內(nèi)容不完整

近年來(lái)，隨著人民生活水平的不斷提高，對(duì)醫(yī)療服務(wù)方面的需求也越來(lái)越高，很多大型公立醫(yī)院在新設(shè)備和新技術(shù)方面投入較大，醫(yī)院將大部分資金都用于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)方面。久而久之，資金短缺、入不敷出等問(wèn)題較為嚴(yán)重。調(diào)查結(jié)果顯示，針對(duì)這一問(wèn)題，大部分公立醫(yī)院并沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行資金的籌集活動(dòng)，給資金管理方面帶來(lái)了一定的風(fēng)險(xiǎn)，也沒(méi)有進(jìn)行準(zhǔn)確的資本預(yù)算，沒(méi)有對(duì)新設(shè)備和新技術(shù)的預(yù)期收益進(jìn)行合理分析，管理過(guò)程中的一些漏洞也會(huì)導(dǎo)致部分設(shè)施和技術(shù)的閑置，沒(méi)有達(dá)到一定的利用率。

大部分公立醫(yī)院也沒(méi)有深入了解和分析醫(yī)院各個(gè)部門和各個(gè)科室的具體財(cái)務(wù)情況，在預(yù)算編制方面較為模糊，并沒(méi)有做詳細(xì)預(yù)算和分析，造成這一結(jié)果主要因?yàn)榇蟛糠止⑨t(yī)院沒(méi)有較為完整的監(jiān)督體制和管理體制。

三、公立醫(yī)院會(huì)計(jì)核算的解決措施

（一）建立健全完整的會(huì)計(jì)核算體系

公立醫(yī)院應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況以及所在省市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，對(duì)以往的會(huì)計(jì)核算制度進(jìn)行調(diào)整和完善，建立一個(gè)合適的會(huì)計(jì)核算體系，而不應(yīng)該一味地模仿一些大型醫(yī)院的會(huì)計(jì)制度。在目前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況下，醫(yī)院未來(lái)的發(fā)展也應(yīng)該呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)。

（二）加強(qiáng)醫(yī)院管理人員對(duì)會(huì)計(jì)核算方面的重視

大部分醫(yī)院的管理人員對(duì)財(cái)務(wù)核算方面都沒(méi)有很好的重視起來(lái)，只有從根本上改變管理人員對(duì)會(huì)計(jì)核算的看法和了解，才能更有效的實(shí)施財(cái)務(wù)管理政策、才能體現(xiàn)會(huì)計(jì)核算的真正意義。比如之前提到的由于藥品過(guò)期從而導(dǎo)致的壞賬問(wèn)題，在會(huì)計(jì)核算中是較為重要的一部分，大部分公立醫(yī)院的管理者并沒(méi)有真正的重視這一問(wèn)題，醫(yī)院應(yīng)根據(jù)自身情況重新對(duì)壞賬計(jì)提這一部分做出調(diào)整，及時(shí)修改和完善其政策和制度，嚴(yán)格確定其標(biāo)準(zhǔn)。這樣才能保證財(cái)務(wù)人員對(duì)壞賬部分做出正確處理，不影響醫(yī)院的正常運(yùn)營(yíng)，不失去會(huì)計(jì)核算的真正意義。

（三）加強(qiáng)教育和學(xué)習(xí)

篇2

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）03-0242-02

計(jì)算機(jī)人工智能技術(shù)中的一項(xiàng)重要技術(shù)就是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，這種技術(shù)主要是讓計(jì)算機(jī)利用圖像來(lái)實(shí)現(xiàn)認(rèn)知環(huán)境信息的目的，這一目的的實(shí)現(xiàn)需要用到多種高尖端技術(shù)。近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及與發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)也得到了較快發(fā)展，并且在實(shí)際生產(chǎn)與生活中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

1 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)概述

1.1 基本概念

計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)主要研究計(jì)算機(jī)認(rèn)知能力的一門技術(shù)，其具體主要是通過(guò)用攝像機(jī)代替人的眼睛，用電腦代替人的大腦，最終使計(jì)算機(jī)具備類似于人類的識(shí)別、判斷以及記憶目標(biāo)的功能，代替人類進(jìn)行部分生產(chǎn)作業(yè)。人們目前研究的人工智能技術(shù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，通過(guò)研究計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以讓計(jì)算機(jī)擁有利用二維圖像認(rèn)知三維環(huán)境的功能?？偟膩?lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是在圖像與信號(hào)處理技術(shù)、概率分析統(tǒng)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)技術(shù)以及信息處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)來(lái)分析、處理視覺(jué)信息的技術(shù)，它是現(xiàn)代社會(huì)新興起的一門高新技術(shù)。

1.2 工作原理

在亮度滿足要求的情況下，首先使用攝像機(jī)對(duì)具體事物的圖像信息進(jìn)行采集，利用網(wǎng)絡(luò)把采集到的圖像信息向計(jì)算機(jī)內(nèi)部輸送，然后在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部處理加工圖像信息會(huì)把事物的原始圖像得到，隨后利用圖像處理技術(shù)進(jìn)一步處理原始圖像，獲得優(yōu)化質(zhì)量效果之后的圖像，分類與整理圖像中有特征價(jià)值的信息，通過(guò)智能識(shí)別技術(shù)識(shí)別與描述提取到的圖像信息特征，最后把得到的高層次的抽象信息存儲(chǔ)起來(lái)，在進(jìn)行識(shí)別事務(wù)時(shí)分析對(duì)比這些儲(chǔ)存信息就可以實(shí)現(xiàn)事物的識(shí)別，這樣視覺(jué)系統(tǒng)的基本任務(wù)也就完成了。其具體視覺(jué)系統(tǒng)如圖1所示：

1.3理論框架

人類研究視覺(jué)技術(shù)雖然起步比較早，但取得較大進(jìn)步是在20世紀(jì)80年代初伴隨著視覺(jué)計(jì)算理論的出現(xiàn)。它的出現(xiàn)把研究視覺(jué)理論的策略問(wèn)題解決了，視覺(jué)技術(shù)是一項(xiàng)特別復(fù)雜的信息處理過(guò)程，要想對(duì)視覺(jué)的本質(zhì)準(zhǔn)確完整的理解，必須從不同角度與層次研究與分析視覺(jué)本質(zhì)。視覺(jué)計(jì)算理論研究層次大致可分為：計(jì)算機(jī)理論、算法以及實(shí)際執(zhí)行。站在計(jì)算機(jī)理論的角度分析視覺(jué)技術(shù)，我們可知必須用要素圖、維圖、以及三維模型表像來(lái)描述視覺(jué)信息。

所以，可以把計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)當(dāng)做從三維環(huán)境圖像中抽取、描述與解釋信息的過(guò)程，其主要分析步驟可分為感覺(jué)、處理、描述、識(shí)別、解釋等。若依據(jù)上述各過(guò)程實(shí)現(xiàn)需用到的方法與技術(shù)的復(fù)雜性劃分層次，可大致把計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)劃分為：低層視覺(jué)處理、中層視覺(jué)處理、高層視覺(jué)處理三個(gè)層次。

2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 農(nóng)業(yè)自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)自動(dòng)化中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況，便于科學(xué)管理農(nóng)作物。還可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)來(lái)檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，例如可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)大多數(shù)蔬菜的質(zhì)量，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)蔬菜質(zhì)量的方法，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性也不能很好的保證，在實(shí)際人工檢測(cè)過(guò)程中還容易傷害蔬菜，可以通過(guò)利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)來(lái)感應(yīng)蔬菜自身釋放的紅外線、紫外線以及其他可見(jiàn)光的能量大小，然后和質(zhì)量達(dá)標(biāo)蔬菜的光線能量大小進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)這些對(duì)比結(jié)果可以把蔬菜質(zhì)量的好壞準(zhǔn)確判斷出來(lái)，在蔬菜質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，把傳統(tǒng)的蔬菜檢測(cè)方法完全顛覆了，極大的方便了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)，由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有很高的使用與推廣價(jià)值。

2.2 在工業(yè)自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域就是可以精密測(cè)量零件尺寸，其測(cè)量與被測(cè)對(duì)象的原理如圖2所示。

光學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)以及CCD攝像頭，是計(jì)算機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)的主要組成，被測(cè)物體由光源發(fā)出的平行光束進(jìn)行照射，利用顯微光學(xué)鏡把待檢測(cè)部位的輪廓圖像呈現(xiàn)在攝像機(jī)的面陣CCD上，然后再通過(guò)計(jì)算機(jī)處理這些圖像，進(jìn)而把被測(cè)部位的輪廓位置信息獲取下來(lái)，若被測(cè)對(duì)象是出現(xiàn)位移時(shí)，可通過(guò)兩次重復(fù)測(cè)量，利用兩次測(cè)量的位置差就可以得出，被測(cè)物體的位移量。

此外計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)還可以應(yīng)用于逆向工程中，應(yīng)用3D數(shù)字化測(cè)量?jī)x可以快速準(zhǔn)確的測(cè)出現(xiàn)有工件輪廓的坐標(biāo)值，同時(shí)還能構(gòu)建曲面，保存成CAD或CAM圖像，把這些圖像送入CNC制作中心加工，便可制作出產(chǎn)品，這也就是所謂的逆向工程。由上述分析我們可知逆向工程要想實(shí)現(xiàn)，最關(guān)鍵的一環(huán)就是如何通過(guò)精密測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量樣品的三圍尺寸，獲得各部位數(shù)據(jù)，進(jìn)而做曲面處理進(jìn)而加工生產(chǎn)。對(duì)于這一難題我可以通過(guò)利用線結(jié)構(gòu)光測(cè)量物體表面輪廓技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，器具體輪廓結(jié)構(gòu)示意圖如下圖3所示。

這種測(cè)量方法的工作原理為：利用激光穿越平行、等距的振幅光柵組件，或直接采用干涉儀發(fā)出的干涉條紋，形成平面條紋結(jié)構(gòu)光，再向物體表面投射，由于物體各表面的深度與曲率的不同，條紋會(huì)自動(dòng)出現(xiàn)變化，然后再通過(guò)使用CCD攝像機(jī)對(duì)變形條紋進(jìn)行拍攝。這樣就可以把物體表面輪廓的變化情況分析出來(lái)。攝像機(jī)在拍攝圖像的過(guò)程中，把圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，再轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)傳送再還原信號(hào)到圖形處理系統(tǒng)，就得到三維輪廓圖像。

在工業(yè)自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的深入廣泛應(yīng)用，不但使工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量得到了保障，而且跨越式的提高了工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)速度。如計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以很好的檢測(cè)產(chǎn)品包裝質(zhì)量，封口質(zhì)量以及印刷質(zhì)量等等，如我國(guó)重點(diǎn)指定的印刷造幣機(jī)器的南京造幣廠，由于貨幣制造印刷是由印刷造幣機(jī)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以要嚴(yán)格要求其生產(chǎn)工藝，一絲一毫的生產(chǎn)差錯(cuò)都不允許存在，為了保障印刷制造出來(lái)的造幣機(jī)器質(zhì)量完全達(dá)標(biāo)，必須嚴(yán)格精確檢測(cè)生產(chǎn)出來(lái)的成品。在印刷造幣機(jī)器的過(guò)程中要求要有非常高的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)對(duì)印刷造幣機(jī)器的需求完全滿足了，實(shí)際的應(yīng)用效果也非常理想，印刷造幣機(jī)器在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，南京造幣廠把計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用在了每個(gè)應(yīng)刷造幣機(jī)器最后的生產(chǎn)工序上，硬幣受到重力下落的瞬間，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以瞬間采集圖像的信息，準(zhǔn)確拍攝硬幣在下落過(guò)程中的圖像，通過(guò)高速光纖傳感器可以把硬幣圖像向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)快速傳輸，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理信息與識(shí)別信息的超強(qiáng)能力，可以及時(shí)識(shí)別硬幣質(zhì)量，經(jīng)大量實(shí)踐研究得出，在印刷造幣機(jī)器上應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)已經(jīng)幾乎沒(méi)有檢查差錯(cuò)現(xiàn)象的發(fā)生，由此可知，在工業(yè)自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用不但可行，而且發(fā)展空間還很大。

2.3 在醫(yī)學(xué)自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用，如醫(yī)學(xué)中經(jīng)常用到的CT圖像以及X射線圖都用到了計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用很大程度上方便了醫(yī)生準(zhǔn)確判斷病人病情，另外，在生產(chǎn)藥品的過(guò)程中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以高效檢測(cè)藥品包裝的合格與否，其基本流程是：傳送裝置先準(zhǔn)確運(yùn)輸藥品到指定位置，傳送裝置自身又可分為檢測(cè)與分離兩個(gè)區(qū)域，在傳送藥品的過(guò)程中藥品的圖像信息會(huì)被特定的攝像機(jī)采集，采集完成后向計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳遞采集信息，然后計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)分析與處理這些信息，把沒(méi)有包裝好的藥品自動(dòng)識(shí)別出來(lái)，并且向分離區(qū)傳遞識(shí)別信息，分離區(qū)的自動(dòng)裝置會(huì)依據(jù)傳輸?shù)姆蛛x信息，隔離開(kāi)沒(méi)有包裝好的藥品，這樣就可以有效分類包裝好的藥品與沒(méi)有包裝好的藥品，在藥品包裝檢測(cè)方面應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工檢測(cè)，不但可以實(shí)現(xiàn)藥品準(zhǔn)確無(wú)誤的檢測(cè)，而且還可以大大提高檢測(cè)藥品包裝質(zhì)量的效率，完善了藥品生產(chǎn)的自動(dòng)化，由此可見(jiàn)，在醫(yī)學(xué)自動(dòng)化中應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)可以積極促進(jìn)醫(yī)學(xué)自動(dòng)化的發(fā)展。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是一門研究計(jì)算機(jī)識(shí)別能力的高新技術(shù)，它涵蓋了很多其他技術(shù)，具有一定復(fù)雜性。要想使其在自動(dòng)化生產(chǎn)中得到更好地推廣與應(yīng)用，我們必須在明白其基本概念、工作原理以及理論框架的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，不斷進(jìn)行深入研究，只有這樣才能使計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)得到更好地推廣與應(yīng)用，才能使這項(xiàng)現(xiàn)代化的高新技術(shù)更好的服務(wù)于社會(huì)，服務(wù)于人類。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龔超，羅毅，涂光瑜.計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)及其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003（1）.

篇3

在現(xiàn)代城市的建設(shè)中離不開(kāi)測(cè)量的運(yùn)用，對(duì)于測(cè)量而言需要精確的數(shù)值來(lái)表達(dá)建筑物、地形地貌等特征及高度。在以往的測(cè)量中無(wú)法精準(zhǔn)的進(jìn)行計(jì)算及在施工中無(wú)法精準(zhǔn)的達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本文就計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量進(jìn)行分析，并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)做以簡(jiǎn)析。

1 概論

1.1 什么是計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量

計(jì)算機(jī)視覺(jué)精密測(cè)量從定義上來(lái)講是一種新型的、非接觸性測(cè)量。它是集計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、圖像處理技術(shù)及測(cè)量技術(shù)于一體的高精度測(cè)量技術(shù)，且將光學(xué)測(cè)量的技術(shù)融入當(dāng)中。這樣讓它具備了快速、精準(zhǔn)、智能等方面的優(yōu)勢(shì)及特性。這種測(cè)量方法在現(xiàn)代測(cè)量中被廣泛使用。

1.2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的工作原理

計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的工作原理類似于測(cè)量?jī)x器中的全站儀。它們具有相同的特點(diǎn)及特性，主要還是通過(guò)微電腦進(jìn)行快速的計(jì)算處理得到使用者需要的測(cè)量數(shù)據(jù)。其原理簡(jiǎn)單分為以下幾步：

（1）對(duì)被測(cè)量物體進(jìn)行圖像掃描，在對(duì)圖像進(jìn)行掃描時(shí)需注意外借環(huán)境及光線因素，特別注意光線對(duì)于儀器掃描的影響。

（2）形成比例的原始圖，在對(duì)于物體進(jìn)行掃描后得到與現(xiàn)實(shí)原狀相同的圖像，在個(gè)步驟與相機(jī)的拍照原理幾乎相同。

（3）提取特征，通過(guò)微電子計(jì)算機(jī)對(duì)掃描形成的原始圖進(jìn)行特征的提取，在設(shè)置程序后，儀器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)特征部分的關(guān)鍵提取。

（4）分類整理，對(duì)圖像特征進(jìn)行有效的分類整理，主要對(duì)于操作人員所需求的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分類。

（5）形成數(shù)據(jù)文件，在完成以上四個(gè)步驟后微計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)于整理分類出的特征進(jìn)行數(shù)據(jù)分析存儲(chǔ)。對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的工作原理就進(jìn)行以上分析。

1.3 主要影響

從施工測(cè)量及測(cè)繪角度分析，對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的影響在于環(huán)境的影響。其主要分為地形影響和氣候影響。地形影響對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量是有限的，基本對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的影響不是很大，但還是存在一定的影響。主要體現(xiàn)在遮擋物對(duì)于掃描成像的影響，如果掃描成像質(zhì)量較差，會(huì)直接影響到對(duì)于特征物的提取及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。還存在氣候影響，氣候影響的因素主要在于大風(fēng)及光線影響。大風(fēng)對(duì)于掃描儀器的穩(wěn)定性具有一定的考驗(yàn)，如有稍微抖動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)誤差不能準(zhǔn)確的進(jìn)行精密測(cè)量。光線的影響在于光照的強(qiáng)度上，主要還是表現(xiàn)在基礎(chǔ)的成像，成像結(jié)果會(huì)直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量下的關(guān)鍵技術(shù)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量下的關(guān)鍵技術(shù)主要分為以下幾種：

2.1 自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

在對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的原理分析，參照計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的工作原理，對(duì)設(shè)備的質(zhì)量要求很高，計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量?jī)x器主要還是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算處理，如果遇到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)老舊或處理數(shù)據(jù)量較大，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果無(wú)法進(jìn)行正常的存儲(chǔ)。為了避免這種情況的發(fā)生，需要對(duì)于測(cè)量成果技術(shù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)。將測(cè)量數(shù)據(jù)成果存儲(chǔ)在固定、安全的存儲(chǔ)媒介中，保證數(shù)據(jù)的安全性。如果遇到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰等無(wú)法正常運(yùn)行的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)將數(shù)據(jù)進(jìn)行備份存儲(chǔ)，快速還原數(shù)據(jù)。在對(duì)于前期測(cè)量數(shù)據(jù)再次進(jìn)行測(cè)量或多次測(cè)量，系統(tǒng)會(huì)對(duì)于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一對(duì)比，如果出現(xiàn)多次測(cè)量結(jié)果有所出入，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行提示。這樣就可以避免數(shù)據(jù)存在較大的誤差。

2.2 減小誤差概率

在進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)誤差，而導(dǎo)致這些誤差的原因主要存在于操作人員與機(jī)器系統(tǒng)故障，在進(jìn)行操作前操作員應(yīng)對(duì)于儀器進(jìn)行系統(tǒng)性的檢查，再次使用儀器中的自檢系統(tǒng)，保證儀器的硬件與軟件的正常運(yùn)行，如果硬軟件出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致測(cè)量精度的誤差，從而影響工作的進(jìn)度。人員操作也會(huì)導(dǎo)致誤差，人員操作的誤差在某些方面來(lái)說(shuō)是不可避免的。這主要是對(duì)操作人員工作的熟練程度的一種考驗(yàn)，主要是對(duì)于儀器的架設(shè)及觀測(cè)的方式。減少人員操作中的誤差，就要做好人員的技術(shù)技能培訓(xùn)工作。讓操作人員有過(guò)硬過(guò)強(qiáng)的操作技術(shù)，在這些基礎(chǔ)上再建立完善的體制制度。利用多方面進(jìn)行全面控制誤差。

2.3 方便便攜

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天我們?cè)谏町?dāng)中運(yùn)用到東西逐漸在形狀、外觀上發(fā)生巨大的變大。近年來(lái)，對(duì)于各種儀器設(shè)備的便攜性提出了很高的要求，在計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量中對(duì)設(shè)備的外形體積要求、系統(tǒng)要求更為重要，其主要在于人員方便攜帶可在大范圍及野外進(jìn)行測(cè)量，不受環(huán)境等特殊情況的限制。

3 計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量發(fā)展趨勢(shì)

目前我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我們對(duì)于精密測(cè)量的要求越來(lái)越來(lái)高，特別是近年我國(guó)科技技術(shù)的快速發(fā)展及需要，很多工程及工業(yè)方面已經(jīng)超出我們所能測(cè)試的范圍。在這樣的前景下，我們對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行一個(gè)預(yù)估，其主要發(fā)展趨勢(shì)有以下幾方面：

3.1 測(cè)量精度

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，我們常用的長(zhǎng)度單位基本在毫米級(jí)別，但在現(xiàn)在生活中，毫米級(jí)別已經(jīng)不能滿足工業(yè)方面的要求，如航天航空方面。所以提高測(cè)量精度也是計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量發(fā)展趨勢(shì)的重要方向，主要在于提高測(cè)量精度，在向微米級(jí)及納米級(jí)別發(fā)展，同時(shí)提高成像圖像方面的分辨率，進(jìn)而達(dá)到我們預(yù)測(cè)的目的。

3.2 圖像技術(shù)

計(jì)算機(jī)的普遍對(duì)于各行各業(yè)的發(fā)展都具有時(shí)代性的意義，在計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量中運(yùn)用圖像技術(shù)也是非常重要的，在提高圖像處理技術(shù)做以提高。同時(shí)工程方面遙感測(cè)量的技術(shù)也是對(duì)于精密測(cè)量的一種推廣。

4 結(jié)束語(yǔ)

在科技發(fā)展的現(xiàn)在，測(cè)量是生活中不可缺少的一部分，測(cè)量同時(shí)也影響著我們的衣食住行，在測(cè)量技術(shù)中加入計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像技術(shù)是對(duì)測(cè)量技術(shù)的一種革新。在融入這種技術(shù)后，我相信在未來(lái)的工業(yè)及航天事業(yè)中計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像技g能發(fā)揮出最大限度的作用，為改變?nèi)藗兊纳钭龀鼋艹龅呢暙I(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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篇4

利用計(jì)算機(jī)所具有的視覺(jué)藝術(shù)，大眾僅僅利用需要實(shí)施身體動(dòng)作來(lái)直接性的操作以及控制，根本就不需要學(xué)習(xí)就能夠啟動(dòng)以及進(jìn)行一定的操作，這樣更加方便老年人以及兒童的實(shí)際操作。在數(shù)字媒體當(dāng)中，應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)藝術(shù)進(jìn)行充分利用，更加方便人們的實(shí)際操作，同時(shí)還能夠保證其更好的感受藝術(shù)方面所具有的魅力，讓群眾在足夠放松的時(shí)刻能夠?qū)?chuàng)作者的實(shí)際思想以及意圖進(jìn)行充分的了解以及掌握，對(duì)藝術(shù)價(jià)值進(jìn)行充分發(fā)揮，進(jìn)而來(lái)有效提升藝術(shù)人文的實(shí)際價(jià)值。

1對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)原理進(jìn)行分析

通常來(lái)講，計(jì)算機(jī)視覺(jué)還稱為機(jī)械視覺(jué)，屬于是機(jī)械來(lái)對(duì)人類視覺(jué)進(jìn)行一定的模仿的光學(xué)識(shí)別系統(tǒng)，利用光學(xué)系統(tǒng)、感應(yīng)器、光源等來(lái)實(shí)現(xiàn)物體定位、動(dòng)作的追蹤以及視線的判斷等相關(guān)的功能。一般情況下，工程技術(shù)所運(yùn)用的基本都是計(jì)算機(jī)視覺(jué)，當(dāng)有著一定的環(huán)境以及模式時(shí)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)在進(jìn)行持續(xù)性的工作時(shí)，能夠有效保證持續(xù)工作有著非常高的正確性以及準(zhǔn)確性，還能夠?qū)θ斯げ豢梢酝瓿傻娜蝿?wù)進(jìn)行很好的完成。當(dāng)計(jì)算機(jī)視覺(jué)在進(jìn)行實(shí)際的工作過(guò)程中，最為基本的條件是先對(duì)映像進(jìn)行處理，之后輸入模擬訊號(hào)，對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行一定的處理以及分析。實(shí)際的工作流程是：影像在攝入之后，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行一定的強(qiáng)化，除去噪聲，之后對(duì)圖像特征進(jìn)行一定的壓縮以及獲取。在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)樣本進(jìn)行一定的對(duì)比之后，對(duì)程序進(jìn)行有效的分析以及判斷，做出有效的指令。

2對(duì)數(shù)字媒體當(dāng)中計(jì)算機(jī)視覺(jué)藝術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析

2.1藝術(shù)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行一定的融合時(shí)，應(yīng)該對(duì)動(dòng)畫、聲音以及圖像等因素進(jìn)行有效結(jié)合，在對(duì)藝術(shù)語(yǔ)言表現(xiàn)形式進(jìn)行豐富的同時(shí)，應(yīng)該提高作品的感染力

在有些結(jié)合視覺(jué)藝術(shù)以及數(shù)字媒體時(shí)，應(yīng)該保證在對(duì)畫面進(jìn)行觀看時(shí)，應(yīng)該有效的欣賞畫面，還可以有效的感受到聲色等。利用高度仿真的聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)以及視覺(jué)，保證大眾在進(jìn)行玩游戲時(shí)，可以對(duì)虛擬世界進(jìn)行真實(shí)的感受，還能夠利用動(dòng)作以及肢體語(yǔ)言等來(lái)和計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)有效的交流。保證大眾不是對(duì)電影單獨(dú)的進(jìn)行欣賞，還應(yīng)該更好的參與到其中，體會(huì)藝術(shù)的表演。

2.2在數(shù)字媒體當(dāng)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)藝術(shù)能夠?qū)λ囆g(shù)的實(shí)際表達(dá)形式進(jìn)行有效的豐富

隨著交互技術(shù)的逐漸成熟以及發(fā)展，讓該技術(shù)得到了有效的拓展以及廣泛的運(yùn)用。運(yùn)用交互技術(shù)，應(yīng)該讓人們不受到被動(dòng)的欣賞，應(yīng)該積極的參與到視覺(jué)藝術(shù)當(dāng)中，保證大眾的積極參與以及做出判斷，同能夠利用各種選擇來(lái)呈現(xiàn)出過(guò)程以及解決，對(duì)觀眾的興趣進(jìn)行充分的調(diào)動(dòng)，進(jìn)而來(lái)有效提高大眾的參與積極性。

2.3在電子游戲當(dāng)中，運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)藝術(shù)，應(yīng)該在相對(duì)比較大型的電子游戲當(dāng)中進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的運(yùn)用

在實(shí)際的游戲過(guò)程當(dāng)中，大部分的玩家基本上不再是僅僅運(yùn)用鍵盤以及鼠標(biāo)來(lái)實(shí)施游戲，大部分都是利用身體行動(dòng)來(lái)移動(dòng)。通常情況下，機(jī)器利用攝像機(jī)部來(lái)對(duì)玩家的具體身體動(dòng)作進(jìn)行一定的捕捉，玩家能夠與機(jī)器相連接的手槍進(jìn)行有效的操作，射中屏幕當(dāng)中的對(duì)象。同時(shí)，手機(jī)上的相對(duì)比較小型的電子游戲，僅僅需要手指來(lái)滑動(dòng)屏幕，就能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)物的運(yùn)動(dòng)以及跳躍等，進(jìn)而來(lái)躲避障礙。除此之外，僅僅需要稍微的傾斜一些收集，就能夠?qū)崿F(xiàn)人物兩側(cè)的奔跑，同時(shí)還能夠保證聲光效果，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)，具有非常大的震撼力，會(huì)在很大程度上促進(jìn)大眾參與的積極性。

2.4分析數(shù)字媒體中計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用，保證數(shù)字媒體技術(shù)有效表現(xiàn)藝術(shù)

同時(shí)在實(shí)用藝術(shù)以及純藝術(shù)當(dāng)中，也會(huì)運(yùn)用到數(shù)字媒體，該技術(shù)能夠讓相對(duì)比較單純的個(gè)人視覺(jué)實(shí)現(xiàn)有效的創(chuàng)造，同時(shí)還能夠把藝術(shù)箱社會(huì)性視覺(jué)產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并得到一定的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，大眾能夠通過(guò)剪切以及拷貝等相關(guān)的方式來(lái)有效獲取視覺(jué)技術(shù)，之后有效的轉(zhuǎn)化藝術(shù)資源，有效奠定了創(chuàng)作視覺(jué)藝術(shù)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，大眾對(duì)于個(gè)性化以及獨(dú)特性有著逐漸提高的需求，在對(duì)相對(duì)比較獨(dú)特的視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行追求時(shí)，在一定程度上提高了評(píng)價(jià)視覺(jué)作品的標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)字媒體當(dāng)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，會(huì)在很大程度上提高大眾對(duì)美的享受，保證大眾能夠充分感受到舒適以及愉快的感覺(jué)，同時(shí)還能夠得到審美方面的評(píng)價(jià)，在該過(guò)程當(dāng)中，不能夠參雜任何的因素，應(yīng)該讓計(jì)算機(jī)視覺(jué)因素僅僅對(duì)視覺(jué)美感以及視覺(jué)形式進(jìn)行充分的追求，可以有效體現(xiàn)藝術(shù)的本質(zhì)。同時(shí)，數(shù)字媒體有著美方面的品格，有效結(jié)合計(jì)算機(jī)視覺(jué)藝術(shù)，保證數(shù)字媒體藝術(shù)的美以及真。這個(gè)實(shí)際的運(yùn)用過(guò)程能夠有效提升審美方面的機(jī)制，更好的領(lǐng)悟視覺(jué)藝術(shù)當(dāng)中所存在的美。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在數(shù)字媒體當(dāng)中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的運(yùn)用，應(yīng)該有效結(jié)合圖像、動(dòng)畫、聲音以及文本等多個(gè)因素，在對(duì)語(yǔ)言表現(xiàn)的具體形式進(jìn)行一定的豐富時(shí)，應(yīng)該讓作品具有更大的感染力。除此之外，還應(yīng)該保證視覺(jué)技術(shù)有何足夠的光聲效果，利用一定的互動(dòng)，會(huì)具有非常大的震撼能力，積極促進(jìn)大眾的參與程度。還可以在很大程度上滿足大眾對(duì)于美方面的追求，進(jìn)而對(duì)其所具有的藝術(shù)價(jià)值進(jìn)行充分發(fā)揮，有效提升藝術(shù)所具有的人文價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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篇5

中圖分類號(hào)： TN948.64?34； TP216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2016）22?0067?0

0 引 言

隨著自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)的發(fā)展，采用智能測(cè)試和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方法進(jìn)行液位檢測(cè)和監(jiān)控，借助的物理場(chǎng)有超聲波、微波雷達(dá)、射線及激光等，能實(shí)現(xiàn)高低位報(bào)警功能，在工業(yè)控制場(chǎng)合中，固定位置處的液位監(jiān)控是保障工業(yè)控制安全的重要技術(shù)，特別是在危險(xiǎn)光車的運(yùn)輸過(guò)程中，需要對(duì)危險(xiǎn)氣體罐車的液位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和識(shí)別，通過(guò)感應(yīng)元件實(shí)現(xiàn)對(duì)液位的準(zhǔn)確檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)發(fā)射和接收的時(shí)延來(lái)確定液位的高度。隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)的發(fā)展，以及圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)部監(jiān)控方法進(jìn)行危險(xiǎn)氣體罐車的液位監(jiān)控識(shí)別成為未來(lái)實(shí)現(xiàn)液位準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和定位的重要發(fā)展方向，研究基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的危險(xiǎn)罐車的液位檢測(cè)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，在保障危險(xiǎn)罐車運(yùn)輸安全方面具有重要意義，相關(guān)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法受到人們的重視[1?3]。

目前，對(duì)液位的檢測(cè)方法按照測(cè)量液位的感應(yīng)元件與被測(cè)液體是否接觸，其可分為接觸型和非接觸型兩大類。通過(guò)人工檢尺法[4?6]，加裝浮子測(cè)量裝置進(jìn)行液位檢測(cè)，微波雷達(dá)、射線及激光主要是應(yīng)用在檢測(cè)罐體為危險(xiǎn)物質(zhì)，將微波發(fā)射器和接收器安裝在罐頂，利用超聲技術(shù)并結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理算法進(jìn)行液位檢測(cè)[7?9]。但是，上述設(shè)計(jì)方案因無(wú)法找到超聲信號(hào)為零的位置，所以考慮使用靈敏度相同的另一液位檢測(cè)傳感器作為參考通道進(jìn)行自適應(yīng)噪聲抵消，參考液位檢測(cè)傳感器應(yīng)放置在對(duì)目標(biāo)反射信號(hào)較小，更多的反映液位反射的超聲信號(hào)的位置，但是對(duì)電磁波、光波等超聲無(wú)法穿過(guò)的介質(zhì)，液位檢測(cè)的精度不高[10]，難以實(shí)現(xiàn)有效的監(jiān)控識(shí)別和報(bào)警。針對(duì)上述問(wèn)題，本文進(jìn)行危險(xiǎn)氣體罐車液位監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)，首先進(jìn)行了液位檢測(cè)原理分析，構(gòu)建系統(tǒng)裝置的總體結(jié)構(gòu)模型，然后進(jìn)行了危險(xiǎn)氣體罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的硬件模塊化設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的液位監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的優(yōu)越性能，得出有效性結(jié)論。

1 液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

根據(jù)上述液位檢測(cè)弊端分析，進(jìn)行危險(xiǎn)氣體罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)，首先分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體架構(gòu)模型，系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)部分。硬件設(shè)計(jì)中，主要是在計(jì)算機(jī)視覺(jué)環(huán)境下完成液位視覺(jué)特征的獲取，并對(duì)接收到的視覺(jué)特征進(jìn)行相應(yīng)的處理。本系統(tǒng)的硬件部分主要是數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。接收探頭采集的視覺(jué)特征通過(guò)信號(hào)采集電路進(jìn)行高分辨率的A/D采樣，液位視覺(jué)的差異性可以通過(guò)對(duì)分辨率和采樣率的大小來(lái)判斷。在對(duì)液位檢測(cè)的超聲信號(hào)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器進(jìn)行信號(hào)濾波，通過(guò)自適應(yīng)均衡方法得到基于視覺(jué)傳感器的液位檢測(cè)特征，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，采集電路的設(shè)計(jì)必須采用高分辨率，硬件電路設(shè)計(jì)中，包括確定DSP處理器型號(hào)、Visual DSP++集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、器件以及連接關(guān)系。根據(jù)I/O設(shè)備的數(shù)據(jù)采集量確定液位監(jiān)控識(shí)別系統(tǒng)的分辨率和基線恢復(fù)性能，采用ADI公司的ADSP21160處理器系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別的主控芯片，數(shù)字信號(hào)處理器主要完成對(duì)整個(gè)硬件系統(tǒng)的電路控制，根據(jù)設(shè)計(jì)的功能指標(biāo)得到本文設(shè)計(jì)的監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)的像素值的系統(tǒng)最低采樣率為1 024 MHz， 則DSP的最低速度應(yīng)大于[25×20=500 MHz]。

在進(jìn)行罐體液位監(jiān)控中，研究的罐體的厚度分別為5 mm平面罐體，20 mm平面罐體。由于本文構(gòu)建的系統(tǒng)是一個(gè)高采樣率的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在進(jìn)行液位監(jiān)控識(shí)別報(bào)警中，需要利用C8051F處理器發(fā)射頻率為120 kHz左右的脈沖序列，作為原始聲信號(hào)數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以此進(jìn)行監(jiān)控識(shí)別，根據(jù)上述描述，得到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的模塊構(gòu)架如圖1所示。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 硬件電路設(shè)計(jì)的指標(biāo)分析

在上述進(jìn)行了危險(xiǎn)氣體罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的液位檢測(cè)原理分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體構(gòu)建描述的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的硬件模塊主要包括了超聲信號(hào)A/D采樣電路、時(shí)鐘電路、濾波電路、程序加載電路和電源電路等。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)描述如下：

（1） 危險(xiǎn)氣體罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的輸出信號(hào)幅度

（2） 監(jiān)控系統(tǒng)的整體功耗

（3） 計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控接收機(jī)采樣率不低于12 MHz；

（4） CAN總線對(duì)無(wú)液狀態(tài)采集數(shù)據(jù)采樣分辨率不低于8位；

（5） 有液狀態(tài)采集數(shù)據(jù)中具有高壓控制功能；

（6） 具有基線恢復(fù)功能。

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的指標(biāo)，進(jìn)行硬件模塊化設(shè)計(jì)。

2.2 系統(tǒng)硬件模塊化設(shè)計(jì)與電路實(shí)現(xiàn)

首先設(shè)計(jì)圖像信號(hào)A/D采樣電路，A/D采樣電路是實(shí)現(xiàn)罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，通過(guò)A/D采樣電路上傳圖譜數(shù)據(jù)，使用AD公司一款高性能A/D芯片AD9225對(duì)上一個(gè)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行峰值檢測(cè)，利用A/D芯片內(nèi)的采樣保持器和參考電壓進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)特征監(jiān)測(cè)和液位脈沖數(shù)據(jù)采樣，結(jié)合視覺(jué)特征在危險(xiǎn)氣體罐車中傳播可以進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，通過(guò)A/D采樣電路轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，A/D芯片通過(guò)時(shí)鐘把脈沖信息輸入到罐體液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中央處理單元，數(shù)字輸出包括12位數(shù)字輸出和一個(gè)溢出指示位，采用多樣化的數(shù)據(jù)捕捉和傳送模式，罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的PPI的所有操作與A/D、D/A轉(zhuǎn)換器、視頻編碼/解碼器進(jìn)行并行串口通信，由此實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的無(wú)幀同步、內(nèi)部觸發(fā)。根據(jù)上述設(shè)計(jì)，得到罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)A/D采樣的時(shí)序邏輯如圖2所示。

罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的輸入超聲信號(hào)采用的是單端輸入，耦合方式可以是交流耦合，通過(guò)上述邏輯結(jié)構(gòu)，構(gòu)建A/D采樣電路如圖3所示。

圖4中，WDO引腳產(chǎn)生的超聲波將發(fā)生反射縱波（或橫波），利用多層介質(zhì)中超聲波的傳播規(guī)律進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)罐體液位狀態(tài)的檢測(cè)。

2.3 軟件算法的設(shè)計(jì)

由于是單峰液位突變特征，因此，可結(jié)合角點(diǎn)檢測(cè)的特點(diǎn)，利用Harris角點(diǎn)檢測(cè)方法能夠?qū)崿F(xiàn)丙烯聚合過(guò)程中非正常液位的檢測(cè)和識(shí)別。角點(diǎn)能夠描述液位圖像中兩個(gè)邊緣的相交點(diǎn)，Harris角點(diǎn)檢測(cè)方法主要通過(guò)液位圖像中的特征點(diǎn)形狀進(jìn)行非正常液位的檢測(cè)和識(shí)別，即使液位的顏色發(fā)生變化仍能進(jìn)行有效的檢測(cè)。

設(shè)置液位圖像[I（x，y）]，對(duì)其進(jìn)行平移[（Δx，Δy）]后圖像具有自相似性，這種自相似性能夠用自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，其公式如下：

[c（x，y；Δx，Δy）=（u，v）∈W（x，y）ω（u，v）[I（u，v）-I（u+Δx，v+Δy）]2] （1）

式中：[W（x，y）]為以[（x，y）]為中心模板的窗口；[ω（u，v）]為加權(quán)函數(shù)，可以將其設(shè)置為常數(shù)或者高斯函數(shù)。對(duì)泰勒公式進(jìn)行展開(kāi)，能夠得到：

[I（u+Δx，v+Δy）≈I（u，v）+Ix（u，v）Δx+Iy（u，v）Δy =I（u，v）+[Ix（u，v）Iy（u，v）]ΔxΔy] （2）

則：

[c（x，y；Δx，Δy）=ω（u，v）[I（u，v）-I（u+Δx，v+Δy）]2 ≈[Ix（u，v）Iy（u，v）]ΔxΔy2ω（u，v） =[Δx，Δy]M（x，y）ΔxΔyω（u，v）]（3）式中：

[M（x，y）=Ix（u，v）2Ix（u，v）Iy（u，v）Ix（u，v）Iy（u，v）Iy（u，v）2=ACCB] （4）

因此，對(duì)液位圖像進(jìn)行平移后得到的自相關(guān)函數(shù)能夠近似于下述二次項(xiàng)函數(shù)：

[c（x，y；Δx，Δy）≈[Δx，Δy]M（x，y）ΔxΔy] （5）

進(jìn)而能夠得到丙烯聚合過(guò)程中液位的視覺(jué)方程：

[Δx，ΔyM（x，y）ΔxΔy=1] （6）

圖像中液位圖像的尺寸是由[M]矩陣的特征值決定的，特征值能描述液位圖像中灰度變化的速度和方向。Harris角點(diǎn)法無(wú)需對(duì)[M]的特征值進(jìn)行計(jì)算，只要計(jì)算出一個(gè)角點(diǎn)的響應(yīng)即可，其計(jì)算公式如下：

[R=detM-α（traceM）2] （7）

式中，[α]為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，通常取值為0.04～0.06。利用上述方法取得的全部Harris角點(diǎn)，計(jì)算全部的角點(diǎn)縱坐標(biāo)的均值進(jìn)行計(jì)算即可得到實(shí)際的液位高度，從而實(shí)現(xiàn)丙烯聚合過(guò)程中非正常液位的準(zhǔn)確檢測(cè)與識(shí)別。

3 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)仿真環(huán)境描述和系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果分析

危險(xiǎn)氣體罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)建立在嵌入式Linux開(kāi)發(fā)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，系統(tǒng)軟件需要實(shí)現(xiàn)的功能包括危險(xiǎn)氣體罐車液位超聲采集、能譜測(cè)量、計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像控制、CAN通信以及A/D采樣E2PROM燒寫。SPI E2PROM AT25HP512用于DSP的程序加載，正確配置DSP的SPI寄存器，采用DIP封裝實(shí)現(xiàn)程序加載，根據(jù)上述軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境，發(fā)送WREN指令直接通過(guò)燒寫器燒寫，進(jìn)行危險(xiǎn)氣體罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)的仿真測(cè)試。首先采用層次聚類方法在計(jì)算機(jī)視覺(jué)環(huán)境下進(jìn)行液位狀態(tài)數(shù)據(jù)采集，然后進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，得到有液狀態(tài)和無(wú)液狀態(tài)下的采集結(jié)果如圖5所示。

對(duì)上述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)處理，采用自適應(yīng)濾波電路進(jìn)行有用信息提取，得到提取結(jié)果如圖6所示。

監(jiān)控識(shí)別，由圖6可見(jiàn)，采用本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行危險(xiǎn)氣體罐車的液位檢測(cè)，在計(jì)算機(jī)視覺(jué)下能實(shí)時(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)液位值，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的監(jiān)控識(shí)別和報(bào)警，性能可靠穩(wěn)定。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文進(jìn)行了危險(xiǎn)氣體罐車液位計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)控識(shí)別報(bào)警系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用不同液位狀態(tài)下聲波在不同罐體環(huán)境中的傳播特征的差異性，進(jìn)行聲波在不同罐體環(huán)境中的傳播的差異性特征提取，判定液位狀態(tài)。進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，包括A/D采樣電路、時(shí)鐘電路、濾波電路、程序加載電路和電源電路等。通過(guò)危險(xiǎn)氣體罐車液位檢測(cè)系統(tǒng)輸入的參考信號(hào)對(duì)有液和無(wú)液的狀態(tài)進(jìn)行區(qū)別檢測(cè)，采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)監(jiān)測(cè)方法，進(jìn)行危險(xiǎn)氣體罐車液位內(nèi)部狀態(tài)特征的視覺(jué)監(jiān)測(cè)。研究表明，該系統(tǒng)具有較好的液位檢測(cè)性能，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)氣體罐車液位的有效監(jiān)控識(shí)別報(bào)警，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

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中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）05-1211-02

新型計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量是一種基于計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)以及圖像顯示的高精度的關(guān)鍵技術(shù)，它廣泛用于測(cè)量的領(lǐng)域，對(duì)于測(cè)量的準(zhǔn)確性有很好的保證。這種關(guān)鍵技術(shù)是幾何了光學(xué)的特性，發(fā)揮了圖像學(xué)的顯影性，把普通的測(cè)量技術(shù)瞬間提升到了一個(gè)新的高度。在這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中包含了物理學(xué)中光的效應(yīng)，圖像中的傳感器以及計(jì)算機(jī)中的編程軟件，這還不完全，還有一些其他科學(xué)領(lǐng)域知識(shí)的輔助，可以說(shuō)這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是一個(gè)非常有技術(shù)含量的技術(shù)，很值得學(xué)者進(jìn)行研究。

1 計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)的具體形式

在以往的測(cè)量中，選擇的測(cè)量方式還是完全采用機(jī)械的形式，但是在使用了計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量后，完成了許多以往技術(shù)所不能達(dá)到的任務(wù)。在我們的研究中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像測(cè)量的原理是通過(guò)攝像機(jī)將被處理的對(duì)象采集進(jìn)行影像采集，在多個(gè)控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集完成后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這些圖像進(jìn)行整合，得出相關(guān)的幾何多變參數(shù)，再在計(jì)算機(jī)上以具體的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，以供技術(shù)人員使用參照。

在上面所說(shuō)的攝像機(jī)并不是我們通常意義上生活中使用的攝像機(jī)。它是一種可視化較強(qiáng)，表針比較敏感的測(cè)試儀?？梢詫⒁曈X(jué)中的二維形態(tài)通過(guò)顯影，記錄在機(jī)械的光譜儀上，再將這種的二維圖像做數(shù)學(xué)處理，有二階矩陣轉(zhuǎn)換為三階矩陣，通過(guò)播放儀呈現(xiàn)出三維的影像。這時(shí)的圖像變?yōu)榱Ⅲw化，更有層次感，效果上也有了明顯的變化，這是一種顯示方法。此外還有一種造價(jià)較高的儀器，我們不常使用，就是圖像提取器。同樣是采集控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)整合在系統(tǒng)之內(nèi)，然后對(duì)于原始的圖像進(jìn)行預(yù)處理，不再經(jīng)過(guò)有曝光這個(gè)程序，將圖像中關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)在整個(gè)內(nèi)部軸面上體現(xiàn)出來(lái)，提取數(shù)據(jù)幀數(shù)，再運(yùn)用機(jī)器的智能識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)控制點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，自動(dòng)生成圖形，這也可以用于精密測(cè)量。它的優(yōu)點(diǎn)就是使用上極其的方面，基本只要架立儀器和打開(kāi)開(kāi)關(guān)，其他的工作機(jī)械系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)的完成。使用的困難就是造價(jià)極其的高，不適合一般企業(yè)使用。在基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像測(cè)量中使用上的原理如下：

1） 計(jì)算出觀察控制點(diǎn)到計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像測(cè)量?jī)x器的有效距離；

2） 得出觀察點(diǎn)到目標(biāo)控制點(diǎn)之間的三維的運(yùn)動(dòng)幾何參數(shù)；

3） 推斷出目標(biāo)控制點(diǎn)在整個(gè)平面上的表面特征（ 大多時(shí)候要求形成立體視覺(jué)）；

4） 還通過(guò)觀察可以判斷出目標(biāo)物體的幾何坐標(biāo)方位。

在整個(gè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)中最關(guān)鍵的元件就是壓力應(yīng)變電阻儀，這也是傳感器的一部分。壓力應(yīng)變電阻儀的使用方式是將應(yīng)力片粘貼在控制點(diǎn)位上，事先在物體表面打磨平整，清理干凈后，涂抹丙酮試劑，在液體完全風(fēng)干后就可以黏貼應(yīng)力片，通過(guò)導(dǎo)線的聯(lián)接，形成了一小段閉合的電路，時(shí)刻讓計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像系統(tǒng)可以感應(yīng)到并作跟蹤觀察。因受到來(lái)自不同方面諧波的影響后，應(yīng)力片會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)值的電阻，在電路中，這些電阻會(huì)轉(zhuǎn)化為電流，視覺(jué)圖像系統(tǒng)接收到了電流后就會(huì)顯示在儀表盤上相應(yīng)的數(shù)據(jù)，我們就可以根據(jù)儀表盤中的數(shù)據(jù)記錄測(cè)量中的數(shù)據(jù)，很好的解決了原始機(jī)械在使用過(guò)程中大量的做無(wú)用功所消耗資源的現(xiàn)象。傳感器對(duì)每個(gè)應(yīng)點(diǎn)都進(jìn)行動(dòng)態(tài)的測(cè)量，將數(shù)據(jù)模轉(zhuǎn)換成現(xiàn)實(shí)中的圖像，精確的成像可以測(cè)算出控制點(diǎn)的位置，用計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量結(jié)合數(shù)據(jù)方面的相關(guān)的分析，得出施工中的可行性報(bào)告分析，減低了施工中的成本，將施工的預(yù)算控制在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。

當(dāng)無(wú)法觀察到控制點(diǎn)是，計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量可以通過(guò)接收信號(hào)或是相關(guān)的頻率波段來(lái)收集數(shù)據(jù)，不會(huì)因?yàn)橐酝鶞y(cè)量的環(huán)境不好，距離太遠(yuǎn)，誤差太大的影響。

2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)分析

在計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)中解決了很多以往很難完成的任務(wù)，但是在使用過(guò)程中還是發(fā)生了很多的問(wèn)題。尤其在視覺(jué)圖像的選擇中，無(wú)法使用高幀數(shù)的圖片顯示，無(wú)法將計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來(lái)。我們就計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論。

2.1 降低失誤的概率

在很多的數(shù)據(jù)誤差中，有一部分是出現(xiàn)在人為的因素上面。對(duì)于機(jī)器的不熟悉和操作中的疏忽都會(huì)在一定程度上對(duì)圖像的視覺(jué)感模擬帶來(lái)麻煩。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置上，要經(jīng)常性的學(xué)習(xí)，將配置在可能的情況下設(shè)置的更加合理和使用，保證網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)的安全性。為防止更多因操作帶來(lái)的誤差，選用系統(tǒng)登入的制度，用戶在通過(guò)識(shí)別后進(jìn)入系統(tǒng)，在采集數(shù)據(jù)后，確定最終數(shù)據(jù)上又相關(guān)的再次確定的標(biāo)識(shí)，系統(tǒng)對(duì)本身有的登錄服務(wù)器和路由器有相關(guān)的資料解釋，記錄好實(shí)用操作的時(shí)間，及時(shí)備份。

2.2 對(duì)于權(quán)限的控制

權(quán)限控制是針對(duì)測(cè)量關(guān)鍵所提出的一種安全保護(hù)措施，它是在使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)中對(duì)用戶和用戶組賦予一定的權(quán)限，可以限制用戶和用戶組對(duì)目錄、子目錄、文件、打印機(jī)和其他共享資源的瀏覽和更改。圖像中的運(yùn)行服務(wù)器在停止的情況下可以做出不應(yīng)答的操作指令，立刻關(guān)閉當(dāng)前不適用的界面，加快系統(tǒng)的運(yùn)行速度，對(duì)于每天的日志文件實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。對(duì)于數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)可采用可三維加密的方法，定時(shí)進(jìn)行安全檢測(cè)等手段來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。如果通過(guò)了加密通道，系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)自動(dòng)的保存和轉(zhuǎn)換為視圖模式，對(duì)于數(shù)據(jù)的審計(jì)和運(yùn)行可以同時(shí)進(jìn)行，這樣就可以很好的保證大地測(cè)量中的圖像數(shù)據(jù)安全，利用防護(hù)墻將采集中廢棄的數(shù)據(jù)革除在外，避免數(shù)值之間發(fā)生紊亂的現(xiàn)象，進(jìn)一步改善計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)。

2.3 開(kāi)啟自動(dòng)建立備份系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)的完善中會(huì)常遇到系統(tǒng)突然崩潰或是圖像受到嚴(yán)重干擾導(dǎo)致無(wú)法轉(zhuǎn)換的一系列情況，發(fā)生這種情況最大的可能性就是系統(tǒng)在處理多組數(shù)據(jù)后無(wú)法重新還原成進(jìn)入界面。這時(shí)為保證圖片轉(zhuǎn)換成數(shù)字的系統(tǒng)數(shù)據(jù)不丟失，我們對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行備份。選定固定的磁盤保存數(shù)據(jù)，定期將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)換前的圖像和轉(zhuǎn)換后的數(shù)值）導(dǎo)出，保證程序的正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)一旦發(fā)生錯(cuò)誤，可以盡快的恢復(fù)數(shù)據(jù)的初始狀態(tài)，為測(cè)量任務(wù)的完成爭(zhēng)取更多的時(shí)間。我們還要減少信號(hào)源周圍的干擾，定期的更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，保持?jǐn)?shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性，把攝像機(jī)記錄出的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)保存在相應(yīng)的技術(shù)圖紙上，用這樣的方式來(lái)知道測(cè)量工作。系統(tǒng)備份的數(shù)據(jù)還可以用于數(shù)據(jù)的對(duì)比，重復(fù)測(cè)量后得出的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)也備份的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)誤差值在規(guī)定以外，就會(huì)做出相應(yīng)的預(yù)警，這樣也能在工作中降低出現(xiàn)誤差的概率。

3 計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)遇到的困難和使用前景

計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)作為一種新興技術(shù)在使用時(shí)間上不過(guò)十幾年，其使用的程度已經(jīng)無(wú)法估算。正是因?yàn)樗暮?jiǎn)單、使用、精度高以及自動(dòng)化能力卓越的特點(diǎn)受到了測(cè)量單位的廣泛青睞。在測(cè)量方面的這些可靠性和穩(wěn)定性也是有目共睹的。在土木和機(jī)械測(cè)量的行業(yè)計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)都會(huì)有廣泛和良好的使用，前景也是十分的廣闊。但是不容忽視該技術(shù)也有一些弊端。這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中涵蓋的學(xué)科非常的多，涉及到的知識(shí)也很全面，一旦出現(xiàn)了機(jī)器的故障，在維修上還是一個(gè)很大的問(wèn)題，如何很好的解決計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像技術(shù)的相關(guān)核心問(wèn)題就是當(dāng)下亟待解決的。

我們都知道，人的眼睛是可以受到吱聲的控制，想要完成觀測(cè)是十分簡(jiǎn)單的，但是在計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像技術(shù)中，畢竟是采取攝像機(jī)取景的模式，在取得的點(diǎn)位有的時(shí)候不是特別的有代表性，很難將這些問(wèn)題具體化、形象化。達(dá)不到我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)的初衷。所以在這些模型的構(gòu)建中和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換上必須有嚴(yán)格的規(guī)定和要求，切不可盲目的實(shí)施測(cè)量，每項(xiàng)技術(shù)操作都要按規(guī)程來(lái)實(shí)施。

上文中也談到了，計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)中最主要的構(gòu)建是傳感器，一個(gè)合理的傳感器是體統(tǒng)的“心臟”，我們?cè)趦x器的操作中，不能時(shí)時(shí)刻刻對(duì)傳感器進(jìn)行檢查，甚至這種高精度的元件在檢查上也并不是一件簡(jiǎn)單的事情，通過(guò)不斷的研究，將傳感器的等級(jí)和使用方法上進(jìn)行一定的創(chuàng)新也是一項(xiàng)科研任務(wù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

在測(cè)量工程發(fā)展的今天，很多的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)離不了計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像技術(shù)的輔助，該文中詳細(xì)的談到了基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)方面的研究，對(duì)于之中可能出現(xiàn)的一些問(wèn)題也提出了相應(yīng)的解決方案。測(cè)量工程中計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)可以很好的解決和完善測(cè)量中遇到的一些問(wèn)題，但是也暴露出了很多的問(wèn)題。

將基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)引入到測(cè)量工程中來(lái)，也是加強(qiáng)了工程建設(shè)的信息化水平?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，在未來(lái)使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像技術(shù)建立的測(cè)量模型會(huì)得到更多、更好的應(yīng)用。但作為一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的技術(shù)工程，在這個(gè)建設(shè)過(guò)程中定會(huì)有一些困難的出現(xiàn)。希望通過(guò)不斷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，讓計(jì)算機(jī)視覺(jué)圖像精密測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)在測(cè)量中作用發(fā)揮的更好。

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中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）30-0137-02

21世紀(jì)是國(guó)際計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展的時(shí)代，人們生活中的每個(gè)角落都可以看到計(jì)算機(jī)技術(shù)的身影，尤其是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和圖像處理功能發(fā)展更加迅猛，各技術(shù)分支也逐漸趨于成熟。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)主要指的就是利用智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)代替人類的眼睛對(duì)現(xiàn)實(shí)三維世界進(jìn)行辨識(shí)和理解，整個(gè)過(guò)程均是計(jì)算機(jī)自我學(xué)習(xí)的過(guò)程，而隨著這項(xiàng)技術(shù)研究的不斷深入，其不再僅僅包含計(jì)算機(jī)技術(shù)科學(xué)，同時(shí)還涉獵了包括生理學(xué)、神經(jīng)學(xué)、物理學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等多門學(xué)科，為人類科技的進(jìn)步提供了有效的動(dòng)力。

1 計(jì)算機(jī)對(duì)視頻中運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)的原理概述

在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)下，對(duì)視頻當(dāng)中的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)原理主要包括兩種，分別是從微觀和宏觀的角度出發(fā)。其中宏觀檢測(cè)技術(shù)指的是當(dāng)計(jì)算機(jī)截取了視頻中的某一個(gè)圖像，其以整幅圖像為對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)；微觀檢測(cè)技術(shù)是指在截取圖像后，根據(jù)實(shí)際需求對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的圖像內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)。在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其第一步就是對(duì)圖像的采集，第二步是對(duì)已經(jīng)采集的圖像進(jìn)行預(yù)分析處理，如果采用宏觀檢測(cè)技術(shù)則對(duì)圖像整體進(jìn)行分析；如果采用微觀檢測(cè)技術(shù)則首先將圖像進(jìn)行分割，然后對(duì)分割后各圖像內(nèi)容中出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)物體影像進(jìn)行分析。在圖像數(shù)據(jù)獲取過(guò)程中應(yīng)用的是背景差分法，這一技術(shù)主要是將背景和運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分離提取，以獲取沒(méi)有背景圖像的運(yùn)動(dòng)物體影像數(shù)據(jù)。還可以利用幀間差分法，這種方法主要是對(duì)一個(gè)視頻圖像的逐幀畫面進(jìn)行差別比較，從而獲得各幀圖像上的差值，而將這些差值幀圖結(jié)合起來(lái)就是一個(gè)物體在計(jì)算機(jī)視覺(jué)下的運(yùn)動(dòng)軌跡?，F(xiàn)代研究者更傾向于將背景和幀間差分法進(jìn)行結(jié)合運(yùn)用，這樣可以獲得無(wú)背景下的運(yùn)動(dòng)物體軌跡，進(jìn)而提升計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)捕捉數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2 OpenCV的應(yīng)用概述

OpenCV是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)當(dāng)中具有開(kāi)源性的視覺(jué)庫(kù)，其最早是由俄羅斯Intel分公司所研發(fā)，不僅高效，而且具有兼容的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)與傳統(tǒng)IPL圖像處理系統(tǒng)相比，OpenCV所處理的圖像數(shù)據(jù)等級(jí)更高，例如在對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行特征跟蹤、目標(biāo)分割、運(yùn)動(dòng)軌跡分析以及三維模型重建等方面都有著巨大的優(yōu)勢(shì)。

OpenCV本身編輯的源代碼是開(kāi)放式的，編寫過(guò)程簡(jiǎn)潔且方便，并且程序中大多數(shù)函數(shù)已經(jīng)通過(guò)了匯編的最優(yōu)化，使其能夠更加高效地被應(yīng)用。在使用OpenCV的攝像機(jī)標(biāo)定模塊已經(jīng)為用戶設(shè)計(jì)了實(shí)用性較強(qiáng)的接口，并且能夠支持Windows界面的操作平臺(tái)，使得這一技術(shù)的操作更加簡(jiǎn)便。這一技術(shù)本身操作簡(jiǎn)便，對(duì)于編程人員和檢驗(yàn)人員個(gè)人技能素質(zhì)要求并不高，視覺(jué)技術(shù)系統(tǒng)研發(fā)人員可以利用簡(jiǎn)便的操作來(lái)檢驗(yàn)其設(shè)想是否能夠?qū)崿F(xiàn)，這就使得現(xiàn)代計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)能夠形成更好的協(xié)作研發(fā)關(guān)系，進(jìn)一步提升技術(shù)研究效率。目前已知OpenCV編程系統(tǒng)在航空航天定位、衛(wèi)星地圖繪制、工廠大規(guī)模生產(chǎn)視覺(jué)檢測(cè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)對(duì)于無(wú)人飛行器的視覺(jué)捕捉技術(shù)也有極大的幫助。最為重要的是OpenCV編程語(yǔ)言的兼容性較強(qiáng)，編程人員可以根據(jù)自己的意愿對(duì)源代碼進(jìn)行披露，并且國(guó)內(nèi)也已經(jīng)形成了規(guī)模較大的交流社區(qū)，給更多同行業(yè)者提供答疑解惑的場(chǎng)所，進(jìn)一步擴(kuò)大了OpenCV的應(yīng)用范圍。

3 基于OpenCV的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)

3.1 基于OpenCV下的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)

在常規(guī)運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)下，均是直接通過(guò)圖像背景和運(yùn)動(dòng)物體的區(qū)分來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的捕捉。而基于OpenCV下的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)則不僅能夠針對(duì)于圖像背景的分離實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的觀察，還可通過(guò)物體本身特定的信息來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，主要包括形狀、輪廓以及顏色等。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)在復(fù)雜的背景當(dāng)中將特定的運(yùn)動(dòng)物體完整抽離出來(lái)。其基本流程包括：首先，對(duì)影像數(shù)據(jù)當(dāng)中某一時(shí)間點(diǎn)的圖像進(jìn)行捕捉，然后對(duì)這一視頻圖像的格式進(jìn)行轉(zhuǎn)化；其次，對(duì)轉(zhuǎn)化格式后的視頻圖像進(jìn)行早期處理，并將運(yùn)動(dòng)物體和復(fù)雜的背景區(qū)分開(kāi)，降低周圍各環(huán)境因素對(duì)運(yùn)動(dòng)物體主體圖像的影響；第三，根據(jù)完成提取后的運(yùn)動(dòng)物體圖像進(jìn)行辨識(shí)，然后再?gòu)囊曨l當(dāng)中捕捉擁有相同特征的物體，并對(duì)該物體進(jìn)行跟蹤識(shí)別。而這一過(guò)程的實(shí)質(zhì)則在于先利用圖像捕捉技術(shù)對(duì)畫面進(jìn)行截取，然后同時(shí)利用背景差分法和幀間差分法對(duì)圖像進(jìn)行分割，逐幀地將運(yùn)動(dòng)物體完成提取出來(lái)，以供計(jì)算機(jī)進(jìn)行視覺(jué)跟蹤處理。

3.2 基于OpenCV的圖像預(yù)處理技術(shù)

一般情況下，計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)應(yīng)用的環(huán)境情況較為復(fù)雜，大多數(shù)應(yīng)用環(huán)境當(dāng)中均有光照的變化，并且部分計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理設(shè)備還需要在露天環(huán)境下進(jìn)行工作，此時(shí)周圍環(huán)境中的風(fēng)、溫度、光照、氣候以及運(yùn)動(dòng)物體數(shù)量等對(duì)視頻圖像的采集均有著極大的影響。環(huán)境因素會(huì)使圖像采集的質(zhì)量大幅度降低，同時(shí)圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)問(wèn)題也難以避免，而噪點(diǎn)是視覺(jué)捕捉和圖像處理當(dāng)中最大的影響因素。因此，在基于OpenCV下的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在捕捉視頻圖像之后先對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，然后再由系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行分離、檢測(cè)和跟蹤。一般的預(yù)處理過(guò)程主要包括平滑度濾波、圖像填充、背景實(shí)時(shí)更新等。

1）圖像的平滑度濾波預(yù)處理技術(shù)

由于在實(shí)際計(jì)算機(jī)視覺(jué)捕捉過(guò)程中圖像噪點(diǎn)是難以避免的問(wèn)題，以此在對(duì)圖像中運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行檢測(cè)前，應(yīng)該相對(duì)這些噪點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理，降低環(huán)境噪聲對(duì)圖像的影響。圖像的平滑度濾波處理共分為兩種方式，分別為線性和非線性。其中線性處理方式就是通過(guò)計(jì)算機(jī)處理設(shè)備的簡(jiǎn)單運(yùn)算，對(duì)圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)進(jìn)行直接清除，但這一技術(shù)使用后會(huì)造成截獲圖像模糊不清的情況，因此僅對(duì)噪點(diǎn)較少的圖像采用該處理方式；非線性濾波處理則是利用復(fù)雜的圖像處理運(yùn)算，將截獲圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)無(wú)限縮小，使其不對(duì)圖像整體造成影響，并且可以有效保證圖像的局部調(diào)整，但這種處理方式在運(yùn)算時(shí)速度沒(méi)有線性濾波處理快，因此需應(yīng)用在噪點(diǎn)較多，圖像信息較復(fù)雜的處理當(dāng)中。

2）圖像的填充預(yù)處理技術(shù)

這一處理技術(shù)在使用過(guò)程中運(yùn)算速度較慢，主要是由于其需要對(duì)逐幀的圖像均進(jìn)行處理，也包括兩種處理方式，分別為邊緣填充和腐蝕膨脹處理。其中邊緣填充處理主要指的是在確定運(yùn)動(dòng)物體之后，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自身的邊緣檢測(cè)處理技術(shù)，對(duì)物體的輪廓進(jìn)行辨識(shí)，并利用形態(tài)學(xué)上的漫水填充方式對(duì)運(yùn)動(dòng)物體周圍的噪點(diǎn)進(jìn)行顏色填充，減小其對(duì)畫面整體元素的影響。而腐蝕膨脹處理與邊緣填充處理原理相類似，但這種處理技術(shù)主要是針對(duì)于噪點(diǎn)進(jìn)行腐蝕和膨脹，使其在畫面當(dāng)中所占比例擴(kuò)大，但對(duì)運(yùn)動(dòng)物體本身不造成影響，這使運(yùn)動(dòng)物體和噪點(diǎn)之間的差異就會(huì)更加明顯，就可以將噪點(diǎn)的影響降到最低，但這種處理方法的效果和攝像機(jī)本身的性能、質(zhì)量等有著密切的關(guān)聯(lián)。

3）背景的實(shí)時(shí)更新預(yù)處理技術(shù)

在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)物體和背景分離過(guò)程中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要對(duì)圖像上的背景元素進(jìn)行辨識(shí)，并對(duì)其開(kāi)展初始化處理，這樣就能夠?yàn)楹笃趯?shí)時(shí)背景圖像的差異進(jìn)行凸顯，以增加前景圖像的效果，降低噪點(diǎn)對(duì)圖像的影響。在運(yùn)用這一技術(shù)時(shí)，首先要先對(duì)第一幀的圖像進(jìn)行確定，并將第一幀圖像當(dāng)中的背景圖像元素進(jìn)行辨識(shí)，然后在后期圖像更新和運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)過(guò)程中對(duì)背景進(jìn)行實(shí)時(shí)更新處理。在更新的過(guò)程中其流程主要包括：首先，系統(tǒng)要對(duì)所讀取的畫面進(jìn)行有效的判斷，了解該圖像是否為第一幀；其次，將Opencv處理的圖像轉(zhuǎn)變?yōu)閱瓮ǖ阑叶戎?；第三，?duì)轉(zhuǎn)變后的圖像進(jìn)行高斯平滑度濾波處理，將圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)進(jìn)行去除；第四，采用形態(tài)學(xué)噪點(diǎn)填充技術(shù)對(duì)圖像當(dāng)中的噪點(diǎn)進(jìn)行二次處理，以獲得所需要更新的背景圖像。

3.3 前景運(yùn)動(dòng)物體的提取技術(shù)

在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)物體的檢測(cè)時(shí)，只有有效保障檢測(cè)流程的準(zhǔn)確度，才能夠有效保障對(duì)前景運(yùn)動(dòng)物體的跟蹤效果。其主要分為兩大步驟，其一是對(duì)二值化后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分割處理；其二是在圖像分析前對(duì)其進(jìn)行充分的填充處理，保證前景圖數(shù)據(jù)的完整性。同時(shí)，在前景圖像提取的過(guò)程中也分為多個(gè)步驟，其包括：首先，對(duì)所提出的前景圖像和背景圖像進(jìn)行差分處理；其次，將差分處理后的圖像二值化處理；第三，對(duì)背景當(dāng)中前景物體的輪廓或邊緣進(jìn)行辨識(shí)，根據(jù)前景圖像的輪廓對(duì)其進(jìn)行填充。由于在實(shí)際操作過(guò)程中，攝像頭所處環(huán)境的變化較大，并且會(huì)在不同場(chǎng)所內(nèi)的不同角度捕捉畫面，因此就需要在前景圖像提取時(shí)有效提高背景圖像實(shí)時(shí)更新的效果。

利用閥值二值化的分割方式能夠有效將前景圖像和背景圖像分離開(kāi)，從而使目標(biāo)運(yùn)動(dòng)物體能夠呈現(xiàn)獨(dú)立化，并且閥值分割方式開(kāi)展前要相對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行確定，判斷其是否位于灰度值的范圍內(nèi)。而將該圖像的像素灰度和閥值進(jìn)行對(duì)比后會(huì)出現(xiàn)兩種結(jié)果，分別是灰度值低于或高于閥值。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，有效確定圖像的分割閥值T，就能夠降低環(huán)境當(dāng)中光照因素對(duì)圖像質(zhì)量的影響。

4 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)當(dāng)中的三維重建技術(shù)

1）三維重建的視覺(jué)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在對(duì)圖像進(jìn)行捕捉時(shí)可以視為是對(duì)大量的圖像信息進(jìn)行處理，從攝像機(jī)的視覺(jué)角度出發(fā)，其所輸入的圖像一般為二維屬性，但輸出的信息確是三維數(shù)據(jù)，而這種三維空間數(shù)據(jù)能夠提升對(duì)運(yùn)動(dòng)物體所處空間位置、距離等描述的準(zhǔn)確性。在三維重建視覺(jué)系統(tǒng)工作過(guò)程中，其相對(duì)基本的圖像數(shù)據(jù)框架進(jìn)行確定，然后利用一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)建立2.5D圖像數(shù)據(jù)，即以此點(diǎn)為視角能夠觀察到的圖像數(shù)據(jù)，再將2.5D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行整合從而建立三維圖像。

2）雙目視覺(jué)系統(tǒng)

當(dāng)人體利用雙眼在不同角度、同一時(shí)間內(nèi)觀察同一個(gè)物體時(shí)，就可以利用算法來(lái)測(cè)量該物體和人體之間的距離，而這種方法也被稱為雙目立體感，其應(yīng)用的原理主要是人體視覺(jué)差所帶來(lái)的影響。同時(shí)利用兩臺(tái)攝像機(jī)對(duì)同一圖像從不同角度進(jìn)行觀察，就能夠獲得人體雙目觀察后的效果，因此這一三維重建技術(shù)也被稱為“雙目視覺(jué)系統(tǒng)”。兩臺(tái)不同的攝像機(jī)即可代表人體雙眼，其對(duì)圖像進(jìn)行逐幀捕獲，但由于角度不同和環(huán)境影響因素的差異，因此造成了圖像差異，必須對(duì)其捕捉的圖像進(jìn)行預(yù)處理。

3）三維重構(gòu)算法

在計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中對(duì)于視頻流的采集主要依靠的是彩色攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)、紅外接收攝像頭等設(shè)備。還可以利用微軟所提供的Kinect設(shè)備，在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)前能夠?qū)UI進(jìn)行初始化處理，將系統(tǒng)內(nèi)函數(shù)的參數(shù)設(shè)定為用戶信息深度圖、彩圖、骨骼追蹤圖等數(shù)據(jù)。在使用Kinect設(shè)備對(duì)視頻流進(jìn)行打開(kāi)時(shí)，其可以遵循三個(gè)步驟，其一是彩色和深度數(shù)據(jù)的處理；其二是根據(jù)數(shù)據(jù)的索引添加顏色信息，并將其引入到深度圖數(shù)據(jù)當(dāng)中；其三是骨骼追蹤數(shù)據(jù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)捕捉技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用當(dāng)中較為先進(jìn)的內(nèi)容，其應(yīng)用范圍較廣，對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體的捕捉準(zhǔn)確度較高，能夠有效推進(jìn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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計(jì)算機(jī)的視覺(jué)又叫做機(jī)器視覺(jué)，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)或者是其他的一些機(jī)械設(shè)備來(lái)幫助人們視線事物到圖片的過(guò)程，從而進(jìn)行三維世界的感知活動(dòng)。計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，離不開(kāi)神經(jīng)心理學(xué)，心理學(xué)和認(rèn)知科學(xué)方面的研究和發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向就是對(duì)周圍的三維空間進(jìn)行感知和分析。一旦能夠擁有這種能力，計(jì)算機(jī)不僅能感知到周圍的總體環(huán)境，而且，還能夠具有對(duì)物體進(jìn)行描述，識(shí)別理解和儲(chǔ)存的能力。

二、計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)的基本原理

要實(shí)現(xiàn)人工智能對(duì)視覺(jué)的計(jì)算機(jī)處理是很重要的方面在計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用領(lǐng)域中如果要讓我們的計(jì)算機(jī)明白圖像的信息就必須經(jīng)過(guò)一系列的處理過(guò)程―――數(shù)字圖像處理.數(shù)字圖像的處理包括5個(gè)步驟：圖像預(yù)處理（去除噪聲）、分割處理分割后區(qū)域、測(cè)量、圖像判讀、圖像技術(shù).根據(jù)抽象程度和處理方法的不同圖像技術(shù)可分為三個(gè)層次：圖像處理、圖像分析和圖像理解.這三個(gè)層次的有機(jī)結(jié)合也稱為圖像工程.而計(jì)算機(jī)視覺(jué)（Computer vision）則是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人的視覺(jué)功能對(duì)客觀世界三維場(chǎng)景的感知、識(shí)別和理解.視覺(jué)檢測(cè)按其所處理的數(shù)據(jù)類型又大致可分為二值圖像、灰度圖像、彩色圖像和深度圖像的視覺(jué)檢測(cè).另外還有X射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)和紅外線檢測(cè)。

作為新興檢測(cè)技術(shù)計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)充分利用了計(jì)算機(jī)視覺(jué)研究成果采用像傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)物體的尺寸及空間位置的三維測(cè)量能較好地滿足現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展需求.與一般意義上的圖像處理相比計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)更強(qiáng)調(diào)精度、速度和無(wú)損性以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下的可靠性.例如基于三角法的主動(dòng)視覺(jué)測(cè)量理具有抗干擾能力強(qiáng)、效率高、精度合適等優(yōu)點(diǎn)非常適合制造業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的在線、非接觸產(chǎn)品檢測(cè)及生產(chǎn)監(jiān)控.對(duì)人類視覺(jué)感知能力的計(jì)算機(jī)模擬促進(jìn)了計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展制造業(yè)上獲取這些信息的目的有：（1）計(jì)算出觀察點(diǎn)到目標(biāo)物體的距離；（2）得出觀察點(diǎn)到目標(biāo)物體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)；（3）甚至可以判斷出目標(biāo)物體的內(nèi)部特性；（4）推斷出目標(biāo)物體的表面特征有時(shí)要求形成立體視覺(jué)。

三、亞像素檢測(cè)技術(shù)

隨著工業(yè)檢測(cè)等應(yīng)用對(duì)精度要求的不斷提高，像素級(jí)精度已經(jīng)不能滿足實(shí)際檢測(cè)的要求，因此需要更高精度的邊緣提取算法，即亞像素算法。亞像素級(jí)精度的算法是在經(jīng)典算法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，這些算法一般需要先用經(jīng)典算法找出邊緣像素的位置，然后使用周圍像素的灰度值作為判斷的補(bǔ)充信息，利用插值、擬合等方法，使邊緣定位于更加精確的位置。現(xiàn)在的亞像素提取算法很多，如重心法、概率論法、解調(diào)測(cè)量法、多項(xiàng)式插值法、濾波重建法、矩法等。由于這些算法的精度、抗噪聲能力和運(yùn)算量各不相同，他們的應(yīng)用場(chǎng)合也是各不相同的。

邊緣是圖像的基本特征，所謂邊緣是指圖像中灰度存在階躍或尖頂狀變化的像素的集合，邊緣廣泛存在于物體與物體、物體與背景之間。圖像測(cè)量是通過(guò)處理被測(cè)物體圖像中的邊緣而獲得物體的幾何參數(shù)的過(guò)程，邊緣的定位精度直接影響最終的測(cè)量結(jié)果。因此，圖像邊緣提取方法是檢測(cè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵之一。在視覺(jué)測(cè)量領(lǐng)域中，早期使用的都是像素級(jí)邊緣檢測(cè)方法，例如常用的梯度算子、Lapacian算子和門式算子等。以上的邊緣檢測(cè)方法的精度可以達(dá)到像素級(jí)精度，即可以判斷出邊緣位于某個(gè)像素內(nèi)，但不能確定邊緣在該像素內(nèi)的更精確的位置。如果一個(gè)像素對(duì)應(yīng)的實(shí)際長(zhǎng)度較大，就會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，傳統(tǒng)的整像素邊緣檢測(cè)方法就不再適用。

四、計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)在機(jī)加工零件檢測(cè)中的應(yīng)用要素與過(guò)程

（一）曲陣CCD相機(jī)

面陣CCD是本項(xiàng)目圖像采集系統(tǒng)中的主要設(shè)備之一，其主要功能是采集實(shí)驗(yàn)圖像。該CCD相機(jī)主要由CCD感光芯片、驅(qū)動(dòng)電路、信號(hào)處理路、電子接口電路和光學(xué)機(jī)械接口等構(gòu)成。

（二）工業(yè)定焦鏡頭

在圖像測(cè)量系統(tǒng)中，鏡頭的主要作用是將目標(biāo)聚焦在圖像傳感器的光敏面上。鏡頭的質(zhì)量直接影響到圖像測(cè)量系統(tǒng)的整體性能，合理選擇并安裝光學(xué)鏡頭是圖像測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

（三）數(shù)字圖像采集卡

隨著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和嵌入式處理器技術(shù)在圖像采集卡中的應(yīng)用，使得圖像采集卡向高速度、多功能和模塊化方向不斷發(fā)展。這類圖像采集卡不僅具有高速圖像采集功能，同時(shí)還具備部分圖像處理功能，因此又可以稱之為圖像處理卡。

（四）標(biāo)定板

為提高測(cè)量精度，需要進(jìn)行攝像機(jī)標(biāo)定。標(biāo)定過(guò)程中，采用NANO公司的CBC75mm}.0型高精度標(biāo)定板，外形尺寸為75mmx75mmx3.0mm，圖形為棋盤格，其尺寸為2.0mmx2.0mm，精度為1級(jí)，即圖形尺寸精度與圖形位置精度為。

（五）背光源

背光方式只顯示不透明物體的輪廓，所以這種方式用于被測(cè)物需要的信息可以從其輪廓得到的場(chǎng)合。因此，為精確提取軸的圖像中的邊緣特征，需采用背光源。為使圖像邊緣更銳利，光源顏色選擇紅色。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和光電技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)出現(xiàn)了一種新的檢測(cè)技術(shù)―基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的檢測(cè)技術(shù)，利用CCD攝像機(jī)作為圖像傳感器，綜合運(yùn)用圖像處理等技術(shù)進(jìn)行非接觸測(cè)量的方法，被廣泛地應(yīng)用于零件尺寸的精密測(cè)量中。本文以面陣CCD為傳感器，研究了零件在線測(cè)量的方法，實(shí)現(xiàn)了零件尺寸的圖像邊緣亞像素定位測(cè)量，對(duì)面陣CCD在高精度測(cè)量方面的應(yīng)用作了進(jìn)一步的探索和研究，為面陣CCD在復(fù)雜零件尺寸高精度測(cè)量的實(shí)現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。

篇9

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2012）002-075-03

1 前言

自1825年世界第一條鐵路在英國(guó)出現(xiàn)以來(lái)，鐵路已經(jīng)成為人們不可或缺的交通工具，越來(lái)越多的人在使用鐵路出行，由于近年來(lái)鐵路事故頻頻發(fā)生，促使了計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在鐵路檢測(cè)上的廣泛使用并大力發(fā)展。

傳統(tǒng)的鐵路檢測(cè)一直是靠人工和靜態(tài)檢測(cè)，這種檢測(cè)缺乏實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，并且效率低下，根本無(wú)法滿足鐵路的發(fā)展。這就要求研究一種新的檢測(cè)方法來(lái)適應(yīng)環(huán)境的發(fā)展，人們就試圖將計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于鐵路檢測(cè)上，并取得了很好的效果。將計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用在鐵路檢測(cè)上顯著提高了鐵路檢測(cè)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性，有效的減輕了人工檢測(cè)中工作條件惡劣，工作量大等缺點(diǎn)。它能在列車行駛的過(guò)程中就能對(duì)鐵路和列車狀況進(jìn)行檢測(cè)，并及時(shí)的做出預(yù)警，防止安全事故的發(fā)生。目前有關(guān)鐵路檢測(cè)主要集中在鐵路信號(hào)檢測(cè)、軌道檢測(cè)、接觸網(wǎng)檢測(cè)、電力機(jī)車檢測(cè)及站臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)等五個(gè)方面。

2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)

計(jì)算機(jī)視覺(jué)，也稱機(jī)器視覺(jué)。它是利用一個(gè)代替人眼的圖像傳感器獲取物體的圖像，將圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像，并利用計(jì)算機(jī)模擬人的判別準(zhǔn)則去理解和識(shí)別圖像，達(dá)到分析圖像和作出結(jié)論的目的。

計(jì)算機(jī)視覺(jué)是多學(xué)科的交叉和結(jié)合，涉及到數(shù)學(xué)、光學(xué)、人工智能、神經(jīng)生物學(xué)、心理物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、圖像處理、圖像理解、模式識(shí)別等多個(gè)領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)視覺(jué)已有多年的發(fā)展歷程。隨著計(jì)算機(jī)、控制理論、模式識(shí)別、人工智能和生物技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺(jué)在機(jī)器人、工業(yè)檢測(cè)、物體識(shí)別的應(yīng)用越來(lái)越廣，研究方向也從二維到三維，從串行到并行，從直接依賴于輸入信號(hào)的低層處理到依賴于特征、結(jié)構(gòu)、關(guān)系和知識(shí)的高層處理。

一般的計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)是有CCD(電荷耦合器件)攝像機(jī)、裝備有圖像采集板的計(jì)算機(jī)、光照系統(tǒng)以及專用圖像處理軟件等組成。CCD攝像機(jī)將所要研究的對(duì)象和背景以圖像的形式記錄下來(lái)，這其實(shí)是一個(gè)光電傳感器，將光學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，圖像采集板把采集的電信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，即數(shù)字化，一般情況下在攝取圖像時(shí)都需要一個(gè)照明系統(tǒng)提供光照，然后再用專用的圖像處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理，輸出分析結(jié)果。

3 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在鐵路信號(hào)中的應(yīng)用

鐵路信號(hào)燈和現(xiàn)在的交通公路上的紅綠燈是一個(gè)功能，但鐵路和公路不同，鐵路有限定的道路，列車必須在限定的股道上行駛，所以一旦與其他車輛相遇的話根本沒(méi)有辦法避讓，如果發(fā)生車禍將會(huì)對(duì)國(guó)家和人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失，因此列車必須嚴(yán)格按照信號(hào)燈的指示行駛。

鐵路信號(hào)燈識(shí)別主要是利用了信號(hào)燈在不同情況下會(huì)發(fā)出特定色彩光的特點(diǎn)。文獻(xiàn)[1]在HSV空間中對(duì)S分量圖像邊緣檢測(cè)和膨脹等，結(jié)合各種信號(hào)燈色調(diào)H分量的取值范圍得到信號(hào)燈區(qū)域，然后多次腐蝕直到消除孤立點(diǎn)得到信號(hào)燈的邊緣，最后填充信號(hào)燈區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)了信號(hào)燈的識(shí)別。在文獻(xiàn)[2]也與此類似。文獻(xiàn)[3]將彩色圖像由RGB模式轉(zhuǎn)化為HSI模式，用彩色特征聚類分析法來(lái)對(duì)圖像進(jìn)行分割，文中提出了基于顏色和形狀相結(jié)合的復(fù)雜環(huán)境中目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別方法，用Hough變化來(lái)提取目標(biāo)邊界，從而提取出特定目標(biāo)，而后得到指示燈區(qū)域所有像素的H，S統(tǒng)計(jì)值確定信號(hào)燈的顏色。在文獻(xiàn)[4]提出一種基于改進(jìn)的Hough變化的吊車信號(hào)燈識(shí)別算法。Roberto將攝取的圖片轉(zhuǎn)換到HIS顏色空間，用基于形狀特征和模板匹配的方法探測(cè)到相關(guān)的鐵路標(biāo)志而放棄無(wú)關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施。

為了部分消除因?yàn)楣庹諚l件、背景和拍攝角度對(duì)目標(biāo)識(shí)別的影響，文獻(xiàn)[5]提出使用一種利用sift特征的方法，它首先建立已知樣本模型的特征集，然后將視頻流每幀灰度圖像的sift特征與之比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的檢測(cè)或跟蹤。實(shí)驗(yàn)表明該方法不僅能避免目標(biāo)的錯(cuò)誤識(shí)別，而且也明顯優(yōu)于基于邊緣檢測(cè)的算法，在識(shí)別準(zhǔn)確率上達(dá)到了90%。

4 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在軌道檢測(cè)中的應(yīng)用

隨著世界鐵路運(yùn)營(yíng)速度的不斷提高，列車在行駛時(shí)對(duì)軌道的撞擊、摩擦加劇，這就會(huì)造成軌道的變形、零件松動(dòng)、磨損乃至缺失等，這些都會(huì)對(duì)列車的安全性造成嚴(yán)重影響，極有可能會(huì)造成鐵路安全事故的發(fā)生。因此軌道設(shè)備具備良好的狀態(tài)是鐵路運(yùn)輸安全的重要保證。

隨著電子技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，軌道檢測(cè)技術(shù)也經(jīng)歷了翻天覆地的變化，其中也有不少研究機(jī)構(gòu)將計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用于軌道檢測(cè)上，且取得了若干有效的檢測(cè)方法。

軌道表面缺陷對(duì)列車行駛的質(zhì)量和鐵路系統(tǒng)的安全性會(huì)造成嚴(yán)重的影響，文獻(xiàn)[7]提出了一種軌道表面缺陷檢測(cè)的實(shí)時(shí)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。利用跟蹤提取算法分割出軌道的灰度圖像，然后用局部歸一化法增強(qiáng)軌道圖像的對(duì)比度，最后用基于投影輪廓的缺陷定位法檢測(cè)缺陷。該算法對(duì)噪聲有較強(qiáng)的魯棒性和計(jì)算速度快，在一定程度上克服了光照不均和軌道表面反射性質(zhì)不同對(duì)圖像的影響，但對(duì)局部歸一化過(guò)程中參數(shù)的選擇有待進(jìn)一步研究，以使該系統(tǒng)有更強(qiáng)的魯棒性。該系統(tǒng)在216km/h速度下能進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，但隨著檢測(cè)速度的提高檢測(cè)的準(zhǔn)確度會(huì)明顯下降且缺乏實(shí)時(shí)性。

文獻(xiàn)[8]利用一排結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器，將鋼軌輪廓的大圓周和小圓周的中心作為檢查點(diǎn)。首先結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器拍攝鐵軌側(cè)面并且將其標(biāo)記 在參考坐標(biāo)幀中，最后通過(guò)比較測(cè)量的鋼軌輪廓與參考輪廓的比較計(jì)算出鐵軌磨損程度。該方法簡(jiǎn)單快速精確且不需要特殊的圖像處理設(shè)備，在列車較高速度時(shí)仍然能達(dá)到良好效果。

5 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在接觸網(wǎng)檢測(cè)中的應(yīng)用

接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。它是軌道交通的主要組成部分，主要為機(jī)車提供動(dòng)力，接觸網(wǎng)的連接件由于受外界因素的影響容易產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致供電中斷，引發(fā)列車停運(yùn)事故。

我國(guó)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的接觸網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)是基于德國(guó)相關(guān)技術(shù)而建立起來(lái)的，目前基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的接觸網(wǎng)磨耗檢測(cè)主要有兩種方案：(1)基于鏡面反射，激光照射接觸線，線性CCD照相機(jī)捕獲反射圖像；(2)基于漫反射原理和CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)照相機(jī)。由于長(zhǎng)期的頻繁摩擦，接觸網(wǎng)與受電弓接觸部分很少被空氣氧化，所以用光進(jìn)行照射時(shí)該部分光反射率明顯高于其他部分，因此這也為計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)用于接觸網(wǎng)檢測(cè)提供了可能。

基于機(jī)器視覺(jué)的接觸網(wǎng)檢測(cè)系統(tǒng)主要是建立在圖像識(shí)別和圖像處理等視覺(jué)技術(shù)基礎(chǔ)之上的，檢測(cè)的內(nèi)容涵蓋接觸網(wǎng)的所有基本幾何參數(shù)。隨著鐵路的發(fā)展，原有的檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)暴露出了一些問(wèn)題，已無(wú)法滿足需求，所以研究人員在系統(tǒng)硬件設(shè)備不變的情況下提出了許多改進(jìn)的算法，如文獻(xiàn)[9]針對(duì)現(xiàn)行的接觸網(wǎng)定位器傾斜度檢測(cè)方法效率低下、精確度不高的缺點(diǎn)，提出了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)的接觸網(wǎng)定位器傾斜度自動(dòng)測(cè)量裝置，應(yīng)用圖像分割、剔除干擾線、圖像細(xì)化等算法，對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，然后利用改進(jìn)的霍夫(Hough)變換檢測(cè)細(xì)化后的圖像，對(duì)相鄰的特征像素點(diǎn)進(jìn)行聚類并感知編組，最后用隨機(jī)Hough變換使感知編組后的每條線段更接近直線，進(jìn)而計(jì)算裝置中定位器的傾斜度，實(shí)驗(yàn)證明該算法精度高、速度快。

6 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在電力機(jī)車檢測(cè)中的應(yīng)用

在列車的行進(jìn)過(guò)程中，機(jī)車車輪與鋼軌接觸面不斷發(fā)生摩擦，也就是輪緣與踏面的摩擦。從而會(huì)造成踏面的擦傷或剝離，而剝離會(huì)嚴(yán)重影響列車運(yùn)行的安全性和平穩(wěn)性以及軌道設(shè)施的使用壽命，因此需要對(duì)輪緣進(jìn)行定期的檢測(cè)和維修。

傳統(tǒng)的檢測(cè)方法需要人工逐項(xiàng)檢測(cè)，存在費(fèi)時(shí)費(fèi)力、工作量大、工作環(huán)境差、效率低等缺點(diǎn)，所以人們就提出了一種基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)是一種非接觸式檢測(cè)方法，它能檢測(cè)出所有關(guān)于火車輪緣輪廓的幾何參數(shù)，從而計(jì)算出火車輪緣的磨損情況。這種檢測(cè)方法檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確率高且大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，在實(shí)驗(yàn)中取得了滿意的效果，并且在實(shí)際檢測(cè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。

文獻(xiàn)[10]中研發(fā)設(shè)計(jì)了一種利用CCD成像測(cè)量技術(shù)、圖像處理理論和計(jì)算機(jī)控制等相關(guān)技術(shù)，提出了一種非接觸式的在線測(cè)量系統(tǒng)。采用二元多項(xiàng)式方法對(duì)由于硬件裝置引起的誤差的圖像進(jìn)行幾何校正，用統(tǒng)計(jì)均值法對(duì)圖像進(jìn)行分割，從而求出車輪踏面的各項(xiàng)參數(shù)，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)而得到的測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析而得出。此系統(tǒng)能夠完成對(duì)火車輪對(duì)幾何參數(shù)的測(cè)量，并且可得到相對(duì)準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

為了解決檢測(cè)輪緣高度和寬度存在精度難以保證及穩(wěn)定性不高的問(wèn)題，文獻(xiàn)[11]提出了一種基于三角法測(cè)量的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由CCD高速攝像機(jī)和結(jié)構(gòu)光發(fā)射器完成數(shù)據(jù)的采集，然后利用三角測(cè)量原理導(dǎo)出測(cè)量模型和計(jì)算模型，根據(jù)輪緣高度和寬度的定義完成對(duì)高度和寬度的測(cè)量，最終對(duì)輪緣磨損程度進(jìn)行量化，實(shí)驗(yàn)表明該算法測(cè)量精度高，結(jié)果穩(wěn)定可靠。

7 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在站臺(tái)環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

近年來(lái)鐵路交通事業(yè)發(fā)展迅速，鐵路客流量也不斷增大，如中國(guó)每年的春運(yùn)期間都有上億人次通過(guò)火車返鄉(xiāng)，各種危害乘客安全的事故也時(shí)有發(fā)生，因此世界各國(guó)特別是中國(guó)站臺(tái)監(jiān)控就顯得越來(lái)越重要，目前的站臺(tái)監(jiān)控主要是依靠安裝在各個(gè)角落的閉路電視或?qū)I(yè)技術(shù)人員，這不僅需要專業(yè)技術(shù)知識(shí)還需要大量的人力物力。隨著計(jì)算機(jī)、圖像處理等技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)站臺(tái)的自動(dòng)監(jiān)控也逐漸成為發(fā)展趨勢(shì)。

近年來(lái)人們做了許多關(guān)于站臺(tái)人群檢測(cè)的研究，這些研究大都使用鐵路站臺(tái)中的閉路電視（CCTV）系統(tǒng)，在現(xiàn)代的CCTV系統(tǒng)中基本上使用的是數(shù)字化圖像，在人群監(jiān)測(cè)過(guò)程中大量使用了數(shù)字圖像處理技術(shù)，如邊緣檢測(cè)、細(xì)化、像素計(jì)算等，通過(guò)圖像的處理可以輕易的得到想要的結(jié)果。

文獻(xiàn)[12]仍采用原有的CCTV監(jiān)控系統(tǒng)拍攝的灰度圖像作為處理對(duì)象，利用基于視覺(jué)的經(jīng)過(guò)最小二乘法和全局搜索的混合算法訓(xùn)練的工業(yè)的額神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)估算站臺(tái)的擁擠程度，該系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行中獲得了較高的精確度，雖然不能計(jì)算人數(shù)但卻能實(shí)時(shí)的預(yù)測(cè)人群的密度。

文獻(xiàn)[13]所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)就較為復(fù)雜，它利用多臺(tái)攝像頭對(duì)站臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)。首先判斷站臺(tái)上列車的四種狀態(tài)，如：沒(méi)有列車、有列車、列車正在出站、列車正在入站等，然后對(duì)物體或行人檢測(cè)及跟蹤，最后對(duì)所檢測(cè)的結(jié)果綜合分析，做出合理的預(yù)警或警告。

8 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在鐵路檢測(cè)上的發(fā)展趨勢(shì)

篇10

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）01-0054-02

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及可視化技術(shù)三者均是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域重要組成部分，要做好計(jì)算機(jī)知識(shí)，就要先學(xué)好計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，但計(jì)算機(jī)圖形學(xué)學(xué)習(xí)相對(duì)枯燥，尤其是算法教學(xué)難以理解，為解決這一問(wèn)題，計(jì)算機(jī)視覺(jué)與可視化技術(shù)被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中?？梢?jiàn)，三者之間存在一定的聯(lián)系，因此，有必要對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及可視化技術(shù)展開(kāi)研究。

1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)概述

1.1 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)目的

所謂的計(jì)算機(jī)圖形學(xué)實(shí)際上就是怎樣利用計(jì)算機(jī)表示圖形，并利用計(jì)算機(jī)完成圖形計(jì)算與處理，而這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)需要得到相關(guān)算法的支持。學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的目的是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)為人們呈現(xiàn)既帶有美感又不缺真實(shí)的圖形（如下圖1所示），為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要按照?qǐng)D形的要求創(chuàng)設(shè)合適的場(chǎng)景，并在一些光照模型的作用下，做好光照效果設(shè)計(jì)，在這一過(guò)程中需要計(jì)算機(jī)圖形學(xué)能夠與其他計(jì)算機(jī)技術(shù)相配合。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)出來(lái)的圖像，多會(huì)以數(shù)字圖像的方式展示出來(lái)，總的來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖像處理之間存在著一定的聯(lián)系[1]。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的涉及范圍相對(duì)寬泛，不僅有圖形硬件設(shè)計(jì)，還包括動(dòng)畫制作，虛擬現(xiàn)實(shí)等多個(gè)部分。此外，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在動(dòng)畫制作中的應(yīng)用頻率也很高，如45分鐘一集的動(dòng)畫影片中，85%的畫面都需要用算機(jī)圖形學(xué)來(lái)完成，由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用頻率極高，并在動(dòng)畫制作中發(fā)揮著不可替代的作用。因此，應(yīng)重視計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的應(yīng)用。

1.2 計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展，它被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中，并發(fā)揮著重要作用。首先，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用，這是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)應(yīng)用最多的領(lǐng)域，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)被應(yīng)用以后，不僅可以設(shè)計(jì)出更精準(zhǔn)的圖形，還能做好人機(jī)交互設(shè)計(jì)，強(qiáng)化修改能力。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)還被應(yīng)用到三維形體重建中，利用該技術(shù)可以將原理的二維信息轉(zhuǎn)化為三維信息，如在某次工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中就應(yīng)用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，經(jīng)過(guò)一系列的處理以后，三維形體逐漸形成，最終實(shí)現(xiàn)了重建。其次，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用多以計(jì)算可視化的形式展示出來(lái)，如在腦部手術(shù)中，醫(yī)生為看清患處真實(shí)情況，經(jīng)常需要利用在可視化技術(shù)的作用下將復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像，這時(shí)就體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在其中的應(yīng)用[2]。再者，在計(jì)算機(jī)動(dòng)畫中的應(yīng)用，人們看到的動(dòng)畫影片就是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)作用的結(jié)果，以動(dòng)畫人物的行走為例，為保證動(dòng)畫人物的行走與自然人不存在過(guò)大差異，就需要應(yīng)用大量的計(jì)算機(jī)技術(shù)，并在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的作用下完成設(shè)計(jì)。最后，在計(jì)算機(jī)藝術(shù)中的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在計(jì)算機(jī)藝術(shù)中也有廣泛應(yīng)用，它不僅可以用于藝術(shù)制作，很多場(chǎng)景都是通過(guò)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)來(lái)完成的，現(xiàn)階段，一些人正在利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)創(chuàng)設(shè)人體模擬系統(tǒng)，其目的是讓已故人士再次出現(xiàn)在熒屏上，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)就需要得到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的支持。

2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)

2.1 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)含義

所謂的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，實(shí)際上就是用計(jì)算機(jī)取代人眼做識(shí)別、跟蹤以及測(cè)量等，同時(shí)也兼顧圖形處理，其目的是讓圖像在計(jì)算機(jī)被處理以后更適于識(shí)別。對(duì)于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)來(lái)說(shuō)，意在實(shí)現(xiàn)人工智能，主要是從圖像與多維數(shù)據(jù)等方面實(shí)現(xiàn)人工智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)[3]。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是一種在相關(guān)理論與模型基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的視覺(jué)系統(tǒng)，其主要構(gòu)成部分有以下幾種：

（1）程序控制，這一點(diǎn)主要體現(xiàn)在機(jī)器人設(shè)計(jì)上；（2）事件檢測(cè)，多體現(xiàn)在圖像監(jiān)測(cè)上；（3）信息組織，主要體現(xiàn)在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)等方面。計(jì)算機(jī)視覺(jué)三個(gè)階段如圖2所示，通過(guò)觀察圖1可以發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)存在于圖像處理始終，從早期處理直到后期結(jié)束都存在，最終實(shí)現(xiàn)了3D描述，可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)具有十分重要的作用[4]。

2.2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)也被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，并發(fā)揮著重要作用。計(jì)算機(jī)視覺(jué)的應(yīng)用促使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了智能化，在該技術(shù)的支持下，計(jì)算機(jī)可以像人一樣透過(guò)視覺(jué)看待世界萬(wàn)物，且具有良好的適應(yīng)能力，但這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)還需要很長(zhǎng)時(shí)間，需要一系列的努力才能實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用最多的就是車輛視覺(jué)導(dǎo)航，然而，這種導(dǎo)航還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)完全自主導(dǎo)航，這也是需要進(jìn)一步研究的地方。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的適應(yīng)性較好，特別適合在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用，即便是存在電子在干擾或溫度變化較大的地方都能很好的運(yùn)行，其整體效果也不會(huì)受到影響，再者，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的嵌入性較好，成本相對(duì)較低，尤其適合在PC方案中使用，同時(shí)，具有一定的非接觸能力，能夠獲取大量信息，且不受距離限制，總的來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)總體效果較好，適合利用在各種工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用，因此，應(yīng)重視計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用[5]。同時(shí)計(jì)算機(jī)視覺(jué)還被應(yīng)用到移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)中，主要是利用小波模板展示人體形態(tài)，然后做圖像掃描，這樣就可以順利完成小波變換，進(jìn)而了解到人的存在。同樣，將計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用到機(jī)器人設(shè)計(jì)上，可以自動(dòng)檢測(cè)出正在行動(dòng)的人或車輛，而無(wú)法檢測(cè)到靜止的人，之所以會(huì)出現(xiàn)這樣情況，主要是由于其中采用率步態(tài)分析法。

3 可視化技術(shù)

3.1 可視化技術(shù)含義

可視化技術(shù)是一種綜合了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖像處理于一體的技術(shù)，它可以將復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像并在屏幕上展示出來(lái)。在可視化技術(shù)中，融合了以上兩種技術(shù)的特點(diǎn)，并在多個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用，隨著可視化技術(shù)的應(yīng)用，不僅有效實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)表示，還強(qiáng)化了數(shù)據(jù)處理能力，更對(duì)數(shù)據(jù)決策分析有一定作用[6]。現(xiàn)階段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)成為可視化技術(shù)主要發(fā)展方向。

3.2 可視化技術(shù)的應(yīng)用

首先，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相對(duì)枯燥，相關(guān)知識(shí)也很抽象，不便于學(xué)生理解，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中最重要的部分是曲線曲面，而這些曲線曲面多是與數(shù)學(xué)模型有關(guān)，具有一定的抽象性，學(xué)生理解難度較大，以往教師只能通過(guò)一系列的公式演算幫助學(xué)生理解，盡管這樣依然難以讓學(xué)生掌握曲線變化情況，學(xué)生依舊無(wú)法正確理解。為減少這種情況的發(fā)生，可視化技術(shù)被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中，教師將抽象的知識(shí)用動(dòng)畫的形式展示出來(lái)，學(xué)生只要觀看動(dòng)畫，拖動(dòng)一定的控制點(diǎn)就可以了解到曲線變化情況，這樣一來(lái)不僅增加了教學(xué)趣味性，學(xué)生也可以隨意變動(dòng)曲線，讓復(fù)雜的知識(shí)變得簡(jiǎn)單，深化學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)知識(shí)的深度理解，同時(shí)，利用可視化技術(shù)在一定條件下，還可以完成代碼編譯，如在Actoin ScriPt中做編譯，這樣也可以增強(qiáng)學(xué)生的理解能力[7]。

其次，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)τ诳梢暬夹g(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在放射治療與矯正手術(shù)上。通過(guò)可視化技術(shù)可以屏幕上看到手術(shù)整個(gè)過(guò)程，并將原來(lái)細(xì)節(jié)部位放大，手術(shù)醫(yī)生觀察的更加細(xì)致，手術(shù)成功幾率也會(huì)大幅度提升，患者生命也能得到保證（如圖3所示）。如在對(duì)某名患者進(jìn)行身體檢查的過(guò)程中需要應(yīng)用到可視化技術(shù)，由于通過(guò)檢查會(huì)獲得大量數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)又相對(duì)復(fù)雜，但在可視化技術(shù)下就可以通過(guò)圖表、曲線圖或立柱圖的方式展示出來(lái)，經(jīng)過(guò)可視化技術(shù)的作用，了解到患者的血糖為5.6mmol/L，醫(yī)生可以根這一數(shù)據(jù)做出診斷，而不必再分析這些數(shù)據(jù)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，80%的醫(yī)療檢查工作都是需要利用可視化技術(shù)。

地質(zhì)勘探是我國(guó)最重要的工作之一，由于多數(shù)礦藏都深埋地下，即便使用探測(cè)儀受多種因素影響也無(wú)法了解到實(shí)際礦藏情況，這就需要應(yīng)用到可視化技術(shù)，在可視化技術(shù)的作用下，相關(guān)工作人員可以了解到地下有無(wú)礦藏，如果存在礦藏，相關(guān)工作人員也可以了解到礦藏所在位置與實(shí)際儲(chǔ)備量，進(jìn)而為礦藏開(kāi)采奠定基礎(chǔ)。如在地質(zhì)勘探中，相關(guān)工作人員利用可視化技術(shù)做地形圖整理，然后從中提取地形數(shù)據(jù)，再用CATIA做導(dǎo)入，這樣就可以完成地形模型創(chuàng)建，這樣就完成了三維地質(zhì)模型創(chuàng)建工作，同時(shí)在相關(guān)工作臺(tái)的影響下，還可以完成地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入，進(jìn)而生成一定的地形云點(diǎn)，如果其中存在錯(cuò)誤，可視化技術(shù)也可以將其中的錯(cuò)誤內(nèi)容刪除，這些都是可視化技術(shù)所帶來(lái)的好處[8]。由此可見(jiàn)，可視化技術(shù)已經(jīng)成為地質(zhì)勘探中不缺少的技術(shù)。

最后，在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用（如圖4所示）。利用可視化技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖像，通過(guò)觀察圖像就可以了解到云層變化情況，同時(shí)也能了解到實(shí)際風(fēng)力大小與風(fēng)走向等，氣象預(yù)報(bào)人員就可以根據(jù)圖像做出精準(zhǔn)分析，需要了解氣象變化的人也能了解到現(xiàn)實(shí)情況，如果氣象條件惡劣，相關(guān)工作人員也可以及時(shí)做出工作調(diào)整，減少危險(xiǎn)事件的發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，可視化技術(shù)在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用頻率高達(dá)100%，由此挽回的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)13.2億元，可見(jiàn)，可視化技術(shù)在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用十分有必要，因此，應(yīng)重視可視化技術(shù)在氣象預(yù)報(bào)中的應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上研究得知，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及可視化技術(shù)三者各具特色，三者間也存在一定的關(guān)系，尤其是可視化技術(shù)綜合了前兩者的特點(diǎn)，并融合了其他技術(shù)，在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用。可視化技術(shù)是現(xiàn)階段應(yīng)用最多的一種技術(shù)，在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)教學(xué)中也有應(yīng)用，并發(fā)揮著不可替代的作用。本文分析了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)以及可視化技術(shù)的含義與應(yīng)用，希望能為相關(guān)人士帶來(lái)有效參考，正確利用這些技術(shù)。

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