計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用

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計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；視覺檢測技術(shù)；原理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP391.41

受到CIMS的推動(dòng)和影響，諸多企業(yè)的發(fā)展趨勢逐步趨向于個(gè)性化以及自動(dòng)化，這種大的發(fā)展趨勢間接的對(duì)我國的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)提出了更高的要求，計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。就現(xiàn)階段分析來看，計(jì)算機(jī)輔助檢測技術(shù)在現(xiàn)代諸多企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著柔性制造系統(tǒng)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，驅(qū)動(dòng)圖像處理軟件、現(xiàn)場總線技術(shù)的日趨成熟，檢測系統(tǒng)的靈敏性、智能化特點(diǎn)愈發(fā)受到人們的關(guān)注，在這種大的發(fā)展趨勢之下，計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)得到了較快的發(fā)展。基于計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)現(xiàn)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場監(jiān)控、工況監(jiān)視等諸多環(huán)境之中。

1 關(guān)于對(duì)視覺技術(shù)的相關(guān)研究

1.1 基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)的原理分析和探究

圖像技術(shù)主要指的就是通過各種途徑所實(shí)現(xiàn)的對(duì)圖像的獲取以及進(jìn)一步的深入加工和處理技術(shù)。根據(jù)視覺檢測技術(shù)的抽象程度以及對(duì)圖像處理方式的不同，可以大致將圖像的處理和加工技術(shù)劃分為三個(gè)最主要的層次，這三個(gè)層次分別是圖像的加工處理、圖像的分析以及對(duì)于圖像的理解。將這三個(gè)層次進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)合，便是圖像工程。計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)是一門新興的計(jì)算機(jī)檢測技術(shù)，該技術(shù)建立在對(duì)計(jì)算機(jī)視覺研究的基礎(chǔ)之上，吸收和借鑒相關(guān)的研究成果，借助于傳感器來實(shí)施三維測量，進(jìn)而有效獲得被測物體的空間具置信息，故而可以很好的滿足當(dāng)代制造業(yè)的發(fā)展需求。區(qū)別于一般的圖像處理系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)所獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)信息更為精準(zhǔn)和迅速，其環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。

基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)注重計(jì)算理論的輔導(dǎo)作用，以應(yīng)用為目標(biāo)進(jìn)行視覺技術(shù)分析。自上世紀(jì)七十年代以來，我國關(guān)于對(duì)計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)的研究又取得了顯著的進(jìn)步，并且逐步邁入更為實(shí)質(zhì)性的研究階段，在該階段中，逐步開始從通過從多個(gè)角度（諸如光學(xué)角度、生理學(xué)角度以及投影射影角度等等）對(duì)其成像問題加以分析。以Marr為代表的專家更是建立了一些一般性的視覺性處理模型來輔助該技術(shù)的研究。

1.2 視覺檢測技術(shù)中傳感器的作用

在計(jì)算機(jī)的控制下配有相關(guān)的視覺檢測系統(tǒng)，在該視覺檢測系統(tǒng)中，主要有三個(gè)主要方面的主要作用：第一，對(duì)于視覺傳感器模型的分析以及確定；第二，進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)分散與整理的相關(guān)工作；第三，CAD模型的建立。傳感器的主要作用就是對(duì)測量棒材的多個(gè)截面進(jìn)行分析，將所收集得到的數(shù)據(jù)經(jīng)由圖像采集卡采集后，傳到相關(guān)的圖像處理系統(tǒng)中，進(jìn)而進(jìn)一步輔助準(zhǔn)確的模型的建立。

2 基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)的應(yīng)用研究分析

2.1 基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r研究

在研究的初步階段，相關(guān)技術(shù)人員借助于數(shù)字化的圖像處理技術(shù)，主要就是為了進(jìn)一步提高所獲得的數(shù)字照片的清晰度和質(zhì)量要求，進(jìn)而更為精準(zhǔn)、科學(xué)、規(guī)范的對(duì)照片所提供的信息加以辨別，為航空衛(wèi)星圖片的讀取、識(shí)別和分類做準(zhǔn)備。在這一系列的視覺工作中，其中最為主要和常見的工作主要是包括分類、識(shí)別判讀以及三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。

基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)借助于對(duì)計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，將所獲得的被觀察物品的相關(guān)信息加以信號(hào)轉(zhuǎn)換，并傳遞給圖像處理系統(tǒng)，圖像處理系統(tǒng)通過甄別和判斷不同照片像素的分布和亮度等訊息，將其進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成為數(shù)字化信號(hào)，接下來由計(jì)算機(jī)的圖像系統(tǒng)抽出符合目標(biāo)特征的信號(hào)加以運(yùn)算，對(duì)下一步的設(shè)備動(dòng)作加以決定和執(zhí)行。

就現(xiàn)階段而言，我國的計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用，最為典型的領(lǐng)域諸如醫(yī)學(xué)的輔助診斷、機(jī)器人的感應(yīng)系統(tǒng)、智能化的人機(jī)接口等均是建立在該技術(shù)的基礎(chǔ)之上。借助于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)這一手段，可以有效提高對(duì)產(chǎn)品檢測的效率，提高精準(zhǔn)度，這種新型的視覺檢測技術(shù)相比較于傳統(tǒng)的人眼在流水線上的跟進(jìn)，其具有顯著的優(yōu)越性，其獲取測量結(jié)構(gòu)迅速、檢測結(jié)果可以直接被觀察、可以進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別以及定位準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，這就很好的避免了由于人的一些主觀性因素所導(dǎo)致的誤差出現(xiàn)。

二十世紀(jì)以來，基于生物特性的計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)得到了空前的發(fā)展，具體表現(xiàn)在人臉識(shí)別、生硬識(shí)別、指紋識(shí)別以及虹膜的識(shí)別中，形式日趨靈活和復(fù)雜多變。借助于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)，可以有效對(duì)用戶的身份進(jìn)行鑒定和識(shí)別、判定用戶的特殊信息等。除此之外，還可以將基于計(jì)算機(jī)的視覺識(shí)別技術(shù)逐步推廣到其他領(lǐng)域，如海關(guān)的安全檢查以及出口、入口的安全控制等領(lǐng)域。

2.2 基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用分析

2.2.1 數(shù)碼相機(jī)中所采用的圖像采集技術(shù)

視覺檢測技術(shù)的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是有效提高了生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度，本世紀(jì)以來，數(shù)碼相機(jī)憑借其高分辨率，快速成像、顯像，功能豐富多變以及性價(jià)比較高的特定風(fēng)靡全球，逐步取代了傳統(tǒng)的照相機(jī)，傳統(tǒng)的照相機(jī)主要采用的是CCD 攝像頭，其主要的核心及時(shí)采集卡，顯然這種采集系統(tǒng)已經(jīng)逐步落后于時(shí)展的腳步，現(xiàn)已逐步被淘汰。

2.2.2 微文字識(shí)別系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)和設(shè)計(jì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，大規(guī)模集成電路得到了較快的進(jìn)步，基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測系統(tǒng)的成本得到了極大的降低，基于計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)的微文字識(shí)別系統(tǒng)的研發(fā)也被提到了日程中來。微文字識(shí)別系統(tǒng)的處理芯片大多是借助于數(shù)字信號(hào)處理芯片來實(shí)現(xiàn)圖像的識(shí)別，進(jìn)而借助先進(jìn)的語音合成技術(shù)將朗讀變?yōu)榭赡堋４送猓瑸榱吮阌谑褂茫撓到y(tǒng)的體積被盡可能的縮小，并且可根據(jù)美觀度和實(shí)用性等設(shè)計(jì)為各種形狀。

2.2.3 特殊用紙水印在線檢測系統(tǒng)

基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)可以在某一特定領(lǐng)域代替人的主觀判斷，諸如水印質(zhì)量的自動(dòng)檢測方面。區(qū)別于普通的工作人員，計(jì)算機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長時(shí)間工作，對(duì)于誤差范圍的控制可以通過設(shè)置等實(shí)現(xiàn)，而且在計(jì)算機(jī)執(zhí)行任務(wù)期間，所受到的客觀和主觀因素相對(duì)較少，這就極大程度上避免了由于人的因素所導(dǎo)致的失誤性操作，進(jìn)而有效提高了工作效率以及檢測的精準(zhǔn)度。這一優(yōu)點(diǎn)，在水印質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)定中具有十分重要的意義和作用，通過研發(fā)一定的程序和軟件，可以制定出一套操作性強(qiáng)、權(quán)威性較高的水印清晰度量化標(biāo)準(zhǔn)。

3 基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)的發(fā)展展望

綜合分析來看，計(jì)算機(jī)視覺檢測技術(shù)現(xiàn)已有大約四十年的歷史，作為一種新興的檢測技術(shù)，該技術(shù)的顯著優(yōu)越性不言而喻，該檢測技術(shù)以其高精度、反應(yīng)靈敏迅速、智能化、自動(dòng)化等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域和行業(yè)之中，并取得了顯著的成，可以說，該技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前景。但是，不可否認(rèn)，基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)并不是十分的成熟，在其設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中仍然存在著諸多不足，而且視覺檢測技術(shù)是一項(xiàng)設(shè)計(jì)到心理、生理等多方面知識(shí)的復(fù)雜性技術(shù)，涉及領(lǐng)域眾多，更強(qiáng)大功能的實(shí)現(xiàn)需要人類知識(shí)的不斷拓展和延伸，因此，必須意識(shí)到該檢測技術(shù)發(fā)展道路上的困難和挑戰(zhàn)。

4 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)于新技術(shù)的研發(fā)提出了更高的挑戰(zhàn)，再者由于廣大人民群眾生活質(zhì)量的不斷提高，對(duì)于生活水平也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解。基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)的研發(fā)和進(jìn)步，無疑更好推動(dòng)了高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)，不斷滿足了人民群眾日益提高生活需求。由此來看，深入對(duì)視覺檢測技術(shù)的研究和探究無疑具有十分重要的作用，筆者衷心希望，以上關(guān)于對(duì)我國基于計(jì)算機(jī)的視覺檢測技術(shù)的相關(guān)探究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納，進(jìn)而更好的推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用范文第2篇

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的信息輸入、輸出甚至是存儲(chǔ)和傳輸中都應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)。鑒于電力系統(tǒng)具有功能復(fù)雜，分布范圍廣，管理調(diào)度較為集中等特點(diǎn)，故基于計(jì)算機(jī)的視覺圖像技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用前景。如結(jié)合紅外成像技術(shù)對(duì)線路設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、應(yīng)用遙感技術(shù)和工業(yè)電視技術(shù)分擔(dān)工作人員的工作壓力等。

如果能夠?qū)⒒趫D像識(shí)別和圖像處理的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)安全合理的應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，可以對(duì)電力系統(tǒng)的智能監(jiān)控和處理。目前，已有部分應(yīng)用實(shí)例投入使用，如利用紅外圖像分析技術(shù)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行簡單識(shí)別、結(jié)合傳感器等對(duì)火電廠煤粉鍋爐火焰燃燒狀態(tài)的判斷等。

二、計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)是通過對(duì)采集到的數(shù)據(jù)圖像進(jìn)行處理和分析來模擬和研究微觀或者宏觀層面視覺功能的技術(shù)。具體到電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)主要被應(yīng)用在三個(gè)方面，分別為地區(qū)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控、設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷控制和變電站自動(dòng)化監(jiān)控和處理。其中，地區(qū)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控中的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)功能與中心調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)相似，都是通過多臺(tái)計(jì)算機(jī)和圖像采集設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)控和對(duì)電力的實(shí)時(shí)調(diào)度等。而設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷控制通常需要利用工頻或者聲頻參與控制，還無法完全脫離人的視覺參與實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。變電站自動(dòng)化監(jiān)控和處理是變電站自動(dòng)化發(fā)展的方向，該技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)，通過對(duì)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理，以實(shí)現(xiàn)無人值守的自動(dòng)化運(yùn)行模式。

典型的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)橄率鰩讉€(gè)方面。

1.計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在在線監(jiān)測中的應(yīng)用。該應(yīng)用主要是利用計(jì)算機(jī)的紅外圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測實(shí)現(xiàn)的。電氣設(shè)備的表面溫度在一定程度上可以反映其運(yùn)行的狀態(tài)，利用圖像采集設(shè)備對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行紅外成像拍攝，可以獲取設(shè)備溫度的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，在此基礎(chǔ)上對(duì)紅外圖像進(jìn)行圖譜分析，并與正常運(yùn)行時(shí)的參照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的在線監(jiān)測。同時(shí)，若設(shè)備出現(xiàn)故障，利用紅外成像技術(shù)還能對(duì)故障位置進(jìn)行定位，這就為及時(shí)進(jìn)行檢修提供了強(qiáng)力的支持。

例如，斷路器觸頭接觸不良、輸電線路絕緣環(huán)境的變差、變壓器少油等故障都會(huì)造成局部設(shè)備過熱。若只采用傳統(tǒng)檢修方式，無法切實(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，只能在故障發(fā)生后尋找故障部位，檢查確認(rèn)后才能進(jìn)行排除處理。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用，首先簡化了檢測方式，只需要將成像設(shè)備在有效范圍內(nèi)對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離測量即可實(shí)現(xiàn)；其次在監(jiān)測方面，一旦設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù)超出正常范圍的最大或最小閾值，即可認(rèn)定該部位已經(jīng)發(fā)生故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的及時(shí)處理，由于定位更為準(zhǔn)確，且減少了傳統(tǒng)的故障部位確認(rèn)環(huán)節(jié)，故提高了系統(tǒng)運(yùn)行與監(jiān)測效率。

2.計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在無人值班變電站和電場環(huán)境監(jiān)控中的應(yīng)用。在無人值班變電站中，利用微波雙鑒探測器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等組成無人監(jiān)視系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)對(duì)變電站周邊環(huán)境進(jìn)行視頻監(jiān)控，然后利用差分圖像、光流法等計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)等對(duì)移動(dòng)物體進(jìn)行判斷和識(shí)別，確認(rèn)移動(dòng)物體屬性，若出現(xiàn)情況可以進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警。實(shí)際應(yīng)用表明，在適當(dāng)天氣條件下，該系統(tǒng)的識(shí)別準(zhǔn)確率保持在較高水平。若變電站周邊發(fā)生火情，還可以輔助紅外圖像識(shí)別對(duì)火勢進(jìn)行判斷并報(bào)警。

3.計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在電力線路監(jiān)測中的應(yīng)用。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，為滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求，必須進(jìn)行大量的電力線路鋪設(shè)，在鋪設(shè)過程中，通常需要穿越復(fù)雜的地理環(huán)境，這種情況為線路巡檢員的工作帶來了極大的困難，且巡檢效率不高、存在巡檢盲區(qū)等。此時(shí)，利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以很好的解決該問題。對(duì)電力線路安裝監(jiān)測機(jī)器人，在機(jī)器人中安裝控制裝置，位置傳感器、測距傳感器和CCD視覺傳感器，線路檢測裝置，無線圖像傳輸設(shè)備等，通過機(jī)器人在線路中行走對(duì)線路進(jìn)行溫度識(shí)別和分布判斷，進(jìn)而完成線路的巡視工作。該方式可以減少惡劣環(huán)境對(duì)巡線工作帶來的操作難度，提高工作效率，增強(qiáng)故障判斷精度。

4.計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在位置判斷中的應(yīng)用。利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以對(duì)電力系統(tǒng)中的開關(guān)刀閘位置和繼電保護(hù)壓板的位置進(jìn)行監(jiān)測。開關(guān)刀閘具有三種狀態(tài)，分別為閉合、斷開和異常。若開關(guān)刀閘位置不適當(dāng)會(huì)影響到系統(tǒng)的工作狀態(tài)。利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)可以自動(dòng)識(shí)別其工作狀態(tài)，并對(duì)不正常狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警。繼電保護(hù)壓板會(huì)隨著電網(wǎng)或者變電站的運(yùn)行方式的變化而變化。操作規(guī)范要求值班人員對(duì)壓板的位置進(jìn)行確認(rèn)和糾正。若壓板位置不正確會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作甚至引發(fā)事故。在壓板監(jiān)測方面，由于壓板電信息不明辨，傳統(tǒng)檢測方式不易對(duì)其進(jìn)行檢測，若采用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，利用成像技術(shù)對(duì)壓板盤面進(jìn)行圖像采集，然后通過圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)獨(dú)享進(jìn)行識(shí)別，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)壓板位置的判斷。

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用范文第3篇

【論文摘要】隨著Internet的普及，尤其是寬帶網(wǎng)的盛行，計(jì)算機(jī)病毒也在向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，這種病毒就是所謂的蠕蟲病毒。本文利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，研究了如何在新的蠕蟲病毒大規(guī)模爆發(fā)之前就將其檢測到，并采取相應(yīng)的措施。

一、網(wǎng)絡(luò)病毒的特征分析

網(wǎng)絡(luò)病毒（蠕蟲病毒）自身就是一個(gè)可執(zhí)行的二進(jìn)制代碼程序文件。它的傳播途徑、方式與傳統(tǒng)的病毒不同，它具有主動(dòng)性傳播的特點(diǎn)。它主動(dòng)掃描網(wǎng)絡(luò)上主機(jī)操作系統(tǒng)和一些網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的漏洞（大多是利用操作系統(tǒng)的緩沖區(qū)溢出漏洞），利用這些漏洞侵入這些主機(jī)，將自身的副本植入其中，從而完成傳播過程。被感染后的主機(jī)又會(huì)用同樣的手法感染網(wǎng)絡(luò)上其它的主機(jī)，如此反復(fù)下去，這樣很快就會(huì)傳遍整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，尤其是一個(gè)新的操作系統(tǒng)漏洞還沒引起計(jì)算機(jī)用戶足夠重視的時(shí)候。蠕蟲病毒感染主機(jī)后往往大量占用主機(jī)資源（如CPU資源、內(nèi)存資源等），使機(jī)器運(yùn)行速度越來越慢，或向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送巨量的垃圾IP數(shù)據(jù)包，嚴(yán)重阻塞網(wǎng)絡(luò)帶寬，甚至造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。更惡毒的還會(huì)盜取用戶的敏感資料，如帳號(hào)和密碼等。而且現(xiàn)在的蠕蟲病毒有從以破壞為主要目的向以盜取資料為主要目的轉(zhuǎn)換的趨勢，因此危害更大。

通過分析蠕蟲病毒的傳播過程可知，蠕蟲病毒要感染網(wǎng)絡(luò)上的其它主機(jī)，首先必須對(duì)網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)進(jìn)行掃描。它的這一舉動(dòng)就暴露了目標(biāo)，就為檢測蠕蟲病毒提供了途徑，也使蠕蟲病毒預(yù)防系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)成為可能。通過抓包分析，發(fā)現(xiàn)蠕蟲病毒的掃描過程并不像黑客入侵前的掃描那樣詳細(xì)，它只是隨機(jī)地生成目標(biāo)主機(jī)的IP地址（通常優(yōu)先生成本網(wǎng)段或相鄰網(wǎng)段的IP地址），然后用攻擊模塊（通常是用緩沖區(qū)溢出程序）直接攻擊目標(biāo)IP地址的主機(jī)，而不管該主機(jī)是否存在。這個(gè)攻擊過程首先要向目標(biāo)主機(jī)的特定端口發(fā)起TCP連接請求。例如，沖擊波蠕蟲病毒會(huì)在幾秒內(nèi)兩次向目標(biāo)主機(jī)的135端口發(fā)起連接請求，而震蕩波會(huì)在幾秒內(nèi)兩次向目標(biāo)主機(jī)的445端口發(fā)起連接請求。因此，通過捕獲數(shù)據(jù)包，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析它們的特征，找出異常的數(shù)據(jù)，從而達(dá)到預(yù)防的目的。

二、基于數(shù)據(jù)挖掘的病毒預(yù)防系統(tǒng)

基于數(shù)據(jù)挖掘的蠕蟲病毒預(yù)防系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)源模塊、預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)挖掘模塊、規(guī)則庫模塊、決策模塊、預(yù)防模塊等組成。

（一）工作原理

1．?dāng)?shù)據(jù)源是由一個(gè)抓包程序?qū)⑺衼碜杂诰W(wǎng)絡(luò)的、發(fā)向本機(jī)的數(shù)據(jù)包截獲下來，交給預(yù)處理模塊處理。

2．?dāng)?shù)據(jù)預(yù)處理模塊將截獲的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析，處理成連接請求記錄的格式。因?yàn)槿湎x病毒傳染網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)時(shí)，會(huì)主動(dòng)地向主機(jī)發(fā)起連接，這也是預(yù)防系統(tǒng)建立的理論依據(jù)。連接記錄由時(shí)間、源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口組成。這些眾多的連接請求記錄組成了事件的集合。

3．規(guī)則庫用于存儲(chǔ)已知的蠕蟲病毒的連接特征和新近數(shù)據(jù)挖掘形成的規(guī)則集。規(guī)則集是蠕蟲病毒行為模式的反映，用于指導(dǎo)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的收集和作為特征選擇的依據(jù)。

4．?dāng)?shù)據(jù)挖掘模塊利用數(shù)據(jù)挖掘算法分析由連接請求記錄組成的事件庫，分析結(jié)果交給決策模塊處理。

5．決策模塊將數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果與規(guī)則庫中的已知規(guī)則進(jìn)行模式匹配，若與規(guī)則庫中的規(guī)則匹配，則由預(yù)防模塊發(fā)出發(fā)現(xiàn)已知蠕蟲病毒的警報(bào)；若不匹配，則由預(yù)防模塊發(fā)出發(fā)現(xiàn)新蠕蟲病毒的警報(bào)，同時(shí)將新規(guī)則加入到規(guī)則庫中。

（二）基于數(shù)據(jù)挖掘的病毒預(yù)防系統(tǒng)

1．分類：把一個(gè)數(shù)據(jù)集映射成定義好的幾個(gè)類。這類算法的輸出結(jié)果就是分類器，常用決策樹或規(guī)則集的形式來表示。

2．關(guān)聯(lián)分析：決定數(shù)據(jù)庫記錄中各數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的關(guān)系。利用審計(jì)數(shù)據(jù)中系統(tǒng)屬性間的相關(guān)性作為構(gòu)建正常使用模式的基礎(chǔ)。

3．序列分析：獲取序列模式模型。這類算法可以發(fā)現(xiàn)審計(jì)事件中頻繁發(fā)生的時(shí)間序列。這些頻繁事件模式為構(gòu)建預(yù)防系統(tǒng)模型時(shí)選擇統(tǒng)計(jì)特征提供了指導(dǎo)準(zhǔn)則。其算法描述為：已知事件數(shù)據(jù)庫D，其中每次交易T與時(shí)間戳關(guān)聯(lián)，交易按照區(qū)間〔t1，t2〕順序從時(shí)間戳t1開始到t2結(jié)束。對(duì)于D中項(xiàng)目集X，如果某區(qū)間包含X，而其真子區(qū)間不包含X時(shí)，稱此區(qū)間為X的最小出現(xiàn)區(qū)間。X的支持度定義為包括X的最小出現(xiàn)區(qū)間數(shù)目占D中記錄數(shù)目比例。其規(guī)則表示為X，Y->Z，[confidence，support，window]，式中X，Y，Z為D中項(xiàng)目集，規(guī)則支持度為support（X∪Y∪Z），置信度為support（X∪Y∪Z）/support（X∪Y)，每個(gè)出現(xiàn)的寬度必須小于窗口值。

3．系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)挖掘模塊

首先利用分類算法對(duì)連接請求事件庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，本系統(tǒng)中分別按源IP地址與目的端口對(duì)事件進(jìn)行分類。然后對(duì)這兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析與序列分析，在對(duì)相同源IP地址的數(shù)據(jù)分析中可以發(fā)現(xiàn)該臺(tái)主機(jī)是否感染已知的蠕蟲病毒或異常的舉動(dòng)（可能是未知的蠕蟲病毒所為）；對(duì)同目的端口的數(shù)據(jù)分析中可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上蠕蟲病毒疫情的嚴(yán)重程度。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊玉鋒，夏曉峰.上網(wǎng)用戶安全防范[J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版

計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用范文第4篇

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)視覺；課程創(chuàng)新；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）20-0118-02

計(jì)算機(jī)視覺課程是人工智能學(xué)科的分支學(xué)科，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有著重要的推進(jìn)作用。隨著時(shí)代的飛速變遷，越來越多的學(xué)生對(duì)這一領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣，計(jì)算機(jī)視覺課程在信息專業(yè)中也開始占據(jù)重要的地位。如何讓學(xué)生對(duì)這門課程保持長久的興趣，如何培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力和實(shí)踐能力，是當(dāng)前高校應(yīng)該考慮的問題。經(jīng)過近幾年的教學(xué)實(shí)踐后，很多高校已經(jīng)逐步確定了通過實(shí)際應(yīng)用培養(yǎng)學(xué)生興趣的教學(xué)方法，在滿足學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用需求的同時(shí)，加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，這已經(jīng)成為了當(dāng)前高校計(jì)算機(jī)視覺課程教學(xué)的重要模式。

一、計(jì)算機(jī)視覺課程的特點(diǎn)

近年來，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺的應(yīng)用也越來越廣泛，成為了信息相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門必修課。計(jì)算機(jī)視覺課程涉及眾多領(lǐng)域，包括人工智能與模式識(shí)別、應(yīng)用數(shù)學(xué)等，其覆蓋范圍廣，綜合性較強(qiáng)。具體來說，計(jì)算機(jī)視覺課程有以下幾個(gè)特點(diǎn)：一是內(nèi)容廣泛，理論抽象。計(jì)算機(jī)視覺是一門新技術(shù)，隨著時(shí)代的變遷，互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)的更新日新月異，這就使得課程內(nèi)容的更新過快，內(nèi)容廣泛，教師很難在第一時(shí)間向?qū)W生輸送所有的課程知識(shí)。二是計(jì)算機(jī)視覺課程涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，并且所涉及的領(lǐng)域知識(shí)內(nèi)容復(fù)雜，表達(dá)抽象，這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)來說是一個(gè)較大的障礙。三是實(shí)踐性強(qiáng)。計(jì)算機(jī)視覺課程的知識(shí)內(nèi)容來源于各種專業(yè)不同的領(lǐng)域，操作性極強(qiáng)，學(xué)生只有在具有一定的工程項(xiàng)目綜合能力后，才能進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用和操作。

二、計(jì)算機(jī)視覺與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、數(shù)字圖像處理之間的聯(lián)系和區(qū)別

1.計(jì)算機(jī)視覺與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別。計(jì)算機(jī)視覺一般輸入的都是圖像或圖像序列，其輸入資料主要來自u(píng)sb攝像頭或是相機(jī)。經(jīng)過處理后，計(jì)算機(jī)視覺輸出的是對(duì)圖像序列和圖像對(duì)應(yīng)的對(duì)真實(shí)世界的一種理解，在這一方面，計(jì)算機(jī)視覺有識(shí)別車牌、人臉的作用。而計(jì)算機(jī)圖形學(xué)則是一種對(duì)虛擬場景的描述。它一般是由多個(gè)多邊性數(shù)組組成，每個(gè)多邊性有三個(gè)頂點(diǎn)，輸出的是二維像素?cái)?shù)組。在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中，人們不僅需要用計(jì)算機(jī)視覺來提高對(duì)物體識(shí)別和姿態(tài)獲取的效率，還需要用到計(jì)算機(jī)圖形學(xué)對(duì)虛擬三維物體的疊加方法。

2.計(jì)算機(jī)視覺與數(shù)字圖像處理的聯(lián)系和區(qū)別。首先，計(jì)算機(jī)視覺與數(shù)字圖像處理之間的聯(lián)系在于數(shù)字圖像處理是計(jì)算機(jī)視覺處理的基礎(chǔ)，而計(jì)算機(jī)視覺的研究成果也可以作為數(shù)字處理的素材。其次，計(jì)算機(jī)視覺與數(shù)字圖像處理之間的區(qū)別在于圖形是一種純數(shù)字化、矢量的單位，而圖像則不僅包括圖形，有時(shí)還包括來自現(xiàn)實(shí)世界的信號(hào)，并且圖形的處理不是一種簡單的堆積，計(jì)算機(jī)視覺的處理要從圖像中找到一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和信息，并做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析。

三、高校計(jì)算機(jī)視覺課程教學(xué)的創(chuàng)新策略

1.以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的課程內(nèi)容。鑒于學(xué)習(xí)本課程的學(xué)生在畢業(yè)之后多數(shù)會(huì)進(jìn)入相關(guān)工程企業(yè)或者研究院工作，因此，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，高校一方面要考慮到學(xué)生的知識(shí)接受度，另一方面要設(shè)置以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的課程內(nèi)容，幫助學(xué)生更好的進(jìn)入企業(yè)或研究院開展工作。高校在進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺課程教學(xué)創(chuàng)新時(shí)，首先要?jiǎng)?chuàng)新課程教材，摒棄以往枯燥的理論書籍，多選取一些實(shí)踐性和應(yīng)用性強(qiáng)的教材。考慮到國內(nèi)教材的滯后性和學(xué)生基礎(chǔ)的薄弱性，高校應(yīng)該選擇以下兩本書作為學(xué)生的專用教材：一本是我國著名教授賈云得編纂的《機(jī)器學(xué)習(xí)》，這部教材深刻體現(xiàn)了時(shí)展的教學(xué)要求，書中不僅詳細(xì)講述了計(jì)算機(jī)視覺中的一些基本知識(shí)，包括計(jì)算機(jī)視覺的基本概念、算法及其應(yīng)用，還有一些經(jīng)典的數(shù)字圖像處理方法和視覺應(yīng)用分析，對(duì)學(xué)生了解基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐內(nèi)容有著重要的意義；另外一本是國內(nèi)外十分推崇的計(jì)算機(jī)視覺著作，它是美國教授Richard Szeliski教授的作品。該書在2010年出版，獲得了眾多業(yè)界人士的好評(píng)。Richard Szeliski教授是華盛頓大學(xué)的兼職教授，也是微軟研究院交互視覺與多媒體的主任，他對(duì)計(jì)算機(jī)視覺的發(fā)展和未來走向十分清楚，也深刻了解產(chǎn)業(yè)界和大學(xué)需要什么樣的計(jì)算機(jī)視覺課程教材。因此，這本教材面向應(yīng)用，與當(dāng)今最新的科技成果緊密相連，綜合論述了計(jì)算機(jī)視覺在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，展示了計(jì)算機(jī)視覺的最新研究成果和未來的發(fā)展趨勢。此外，本書中還有詳細(xì)的國外研究案例和更加深入的應(yīng)用案例，適合學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)。兩本教材都是遵循以工程應(yīng)用為導(dǎo)向的原則，對(duì)學(xué)生開放性思維的培養(yǎng)有著重要的意義。

2.面向科技最新成果的課程定位。計(jì)算機(jī)視覺是一門新技術(shù)，科技創(chuàng)新是其發(fā)展的原動(dòng)力，因此，高校在進(jìn)行課程安排時(shí)，應(yīng)該將當(dāng)今計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的重要的科技成果作為計(jì)算機(jī)課程的基本教學(xué)內(nèi)容。要想以科技最新成果定位計(jì)算機(jī)視覺課程，高校要做到以下兩個(gè)方面：（1）選取涵蓋最新成果的教材。考慮到不同學(xué)生的數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)不一的問題，學(xué)校可以在課程中補(bǔ)充一些有關(guān)數(shù)字圖像處理的基礎(chǔ)內(nèi)容。在選擇教材內(nèi)容時(shí)，計(jì)算機(jī)視覺課程的內(nèi)容應(yīng)該包括數(shù)字圖像處理、視覺學(xué)習(xí)和模式識(shí)別這三大部分。數(shù)字圖像處理是視覺課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，主要向?qū)W生介紹數(shù)字圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺所涉及的一些基礎(chǔ)知識(shí)，包括圖像的分割和檢測、圖像濾波的處理等。數(shù)字圖像處理是整個(gè)計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)內(nèi)容，其課時(shí)可占總課時(shí)的二分之一。其次，視覺部分是近幾年來計(jì)算機(jī)視覺的最新科技成果，內(nèi)容主要包括攝像機(jī)的幾何設(shè)定和計(jì)算機(jī)攝影機(jī)的序列處理等。作為最前沿的科技領(lǐng)域，視覺部分將會(huì)是該課程后期的重點(diǎn)內(nèi)容，與實(shí)踐作業(yè)緊密結(jié)合。而模式識(shí)別則更多的是新技術(shù)的一種工程應(yīng)用，學(xué)生會(huì)更多的涉及到實(shí)踐操作，更好的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。（2）強(qiáng)化學(xué)生自學(xué)和調(diào)研能力。課程調(diào)研和實(shí)踐是信息專業(yè)學(xué)生強(qiáng)化能力的重要方法之一，高校可以在課程項(xiàng)目中引入新技術(shù)的探究，在使課程在具有基礎(chǔ)性、研究性的同時(shí)，具有一定的前沿性，還能讓學(xué)生在第一時(shí)間了解到最新的科技成果和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)。在課程調(diào)研和實(shí)踐中，高校必須要強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)和調(diào)研能力，在調(diào)研時(shí)給每一個(gè)小組安排一位高年級(jí)研究生作為指導(dǎo)，每組學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)，高年級(jí)研究生只做引導(dǎo)和輔助的作用。學(xué)生在自我設(shè)置調(diào)研程序，查找資料，理解和熟悉相關(guān)程序的時(shí)候，能夠更加掌握最新科技成果的內(nèi)容，同時(shí)還提高了學(xué)生的自學(xué)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.工程實(shí)踐化的教學(xué)形式。工程項(xiàng)目綜合能力是信息專業(yè)的學(xué)生必須具備的素質(zhì)之一，因此在計(jì)算機(jī)視覺課程的教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力是教學(xué)目標(biāo)之一。高校可以采取以下兩種方法：（1）選取適當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)例。對(duì)于信息專業(yè)的學(xué)生而言，計(jì)算機(jī)視覺課程各個(gè)獨(dú)立的算法和方法較多，彼此沒有過多的聯(lián)系。這對(duì)學(xué)生來說過于抽象，不易理解，因此教師不應(yīng)當(dāng)僅僅限于知識(shí)的傳授，還應(yīng)該選取一些適當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)例，將知識(shí)體系串聯(lián)在一起，加深學(xué)會(huì)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。例如，在教學(xué)過程中，教師可以著重介紹手機(jī)制造的例子。手機(jī)是現(xiàn)在學(xué)生十分熟悉的產(chǎn)品，用手機(jī)舉例更加貼近學(xué)生的生活，教師可以詳細(xì)介紹手機(jī)鍵盤和主板的制造過程，并在這一過程中將所學(xué)的算法和理論融合進(jìn)去，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。其次，教師在手機(jī)講解時(shí)，還可以引導(dǎo)學(xué)生思考類似的產(chǎn)品制造，從而引出數(shù)碼相機(jī)的制造原理，和學(xué)生一起探討其制造算法。這種做法不僅可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，還可以讓學(xué)生拓寬思路，發(fā)散思維，不斷創(chuàng)新計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域。（2）選擇合適的實(shí)際應(yīng)用。計(jì)算機(jī)視覺課程是一門實(shí)踐性和操作性極強(qiáng)的學(xué)科，因此，為了學(xué)生更好的學(xué)習(xí)，教師要將理論工程實(shí)踐化，選擇合適的實(shí)際應(yīng)用來提高學(xué)生的實(shí)踐能力。教師可以安排學(xué)生進(jìn)入手機(jī)制造廠房，給學(xué)生上一堂別開生面的實(shí)踐課，詳細(xì)介紹每個(gè)制造流程，并向?qū)W生不斷拋出與課程有關(guān)的問題，引發(fā)學(xué)生的思考，比如選擇什么樣的模板匹配法可以更為簡單。學(xué)生在不斷的解答和提問中，對(duì)學(xué)科知識(shí)的了解也會(huì)逐步加深。其次，高校可以建立專門的實(shí)訓(xùn)基地，學(xué)生可以在基地里實(shí)踐操作，將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)物，親自嘗試做出模型，這種做法可以極大地提高學(xué)生的實(shí)踐能力，使學(xué)生更快的將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際。

四、結(jié)語

在新形勢下，高校應(yīng)不斷創(chuàng)新計(jì)算機(jī)視覺課程的教學(xué)模式，并以此展開教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。將工程應(yīng)用和科技最新成果結(jié)合的教學(xué)模式，有利于解決理論和實(shí)踐相脫節(jié)的問題，在增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生獨(dú)立分析能力的同時(shí)，還使學(xué)生接觸了國際最新的研究成果，拓寬了學(xué)生的思路，這對(duì)學(xué)生未來的發(fā)展有著重要的意義。

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計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的應(yīng)用范文第5篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字?jǐn)z影測量 計(jì)算機(jī)視覺 多目立體視覺 影像匹配

引言

攝影測量學(xué)是一門古老的學(xué)科，若從1839年攝影術(shù)的發(fā)明算起，攝影測量學(xué)已有170多年的歷史，而被普遍認(rèn)為攝影測量學(xué)真正起點(diǎn)的是1851―1859年“交會(huì)攝影測量”的提出。在這漫長的發(fā)展過程中，攝影測量學(xué)經(jīng)歷了模擬法、解析法和數(shù)字化三個(gè)階段。模擬攝影測量和解析攝影測量分別是以立體攝影測量的發(fā)明和計(jì)算機(jī)的發(fā)明為標(biāo)志，因此很大程度上，計(jì)算機(jī)的發(fā)展決定了攝影測量學(xué)的發(fā)展。在解析攝影測量中，計(jì)算機(jī)用于大規(guī)模的空中三角測量、區(qū)域網(wǎng)平差、數(shù)字測圖，還用于計(jì)算共線方程，在解析測圖儀中起著控制相片盤的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)，交會(huì)空間點(diǎn)位的作用。而出現(xiàn)在數(shù)字?jǐn)z影測量階段的數(shù)字?jǐn)z影測量工作站（digital　photogrammetry　workstation，DPW）就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)+各種功能的攝影測量軟件。如果說從模擬攝影測量到解析攝影測量的發(fā)展是一次技術(shù)的進(jìn)步，那么從解析攝影測量到數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展則是一場技術(shù)的革命。數(shù)字?jǐn)z影測量與模擬、解析攝影測量的最大區(qū)別在于：它處理的是數(shù)字影像而不再是模擬相片，更為重要的是它開始并將不斷深入地利用計(jì)算機(jī)替代作業(yè)員的眼睛。[1-2]毫無疑問，攝影測量進(jìn)入數(shù)字?jǐn)z影測量時(shí)代已經(jīng)與計(jì)算機(jī)視覺緊密聯(lián)系在一起了[2]。

計(jì)算機(jī)視覺是一個(gè)相對(duì)年輕而又發(fā)展迅速的領(lǐng)域。其目標(biāo)是使計(jì)算機(jī)具有通過二維圖像認(rèn)知三維環(huán)境信息的能力，這種能力將不僅使機(jī)器能感知三維環(huán)境中物體的幾何信息，包括它的形狀、位置、姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)等，而且能對(duì)它們進(jìn)行描述、存儲(chǔ)、識(shí)別與理解[3]。數(shù)字?jǐn)z影測量具有類似的目標(biāo)，也面臨著相同的基本問題。數(shù)字?jǐn)z影測量學(xué)涉及多個(gè)學(xué)科，如圖像處理、模式識(shí)別以及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等。由于它與計(jì)算機(jī)視覺的聯(lián)系十分緊密，有些專家將其看做是計(jì)算機(jī)視覺的分支。

數(shù)字?jǐn)z影測量的發(fā)展已經(jīng)借鑒了許多計(jì)算機(jī)視覺的研究成果[4]。數(shù)字?jǐn)z影測量發(fā)展導(dǎo)致了實(shí)時(shí)攝影測量的出現(xiàn)，所謂實(shí)時(shí)攝影測量是指利用多臺(tái)CCD數(shù)字?jǐn)z影機(jī)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行影像獲取，并直接輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，在實(shí)時(shí)軟件的幫助下，立刻獲得和提取需要的信息，并用來控制對(duì)目標(biāo)的操作[1]。在立體觀測的過程中，其主要利用計(jì)算機(jī)視覺方法實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)代替人眼。隨著數(shù)碼相機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，數(shù)字近景攝影測量已經(jīng)成為必然趨勢。近景攝影測量是利用近距離攝影取得的影像信息，研究物體大小形狀和時(shí)空位置的一門新技術(shù)，它是一種基于數(shù)字信息和數(shù)字影像技術(shù)的數(shù)據(jù)獲取手段。量測型的計(jì)算機(jī)視覺與數(shù)字近景攝影測量的學(xué)科交叉將會(huì)在計(jì)算機(jī)視覺中形成一個(gè)新的分支――攝影測量的計(jì)算機(jī)視覺，但是它不應(yīng)僅僅局限于地學(xué)信息[2]。

1.　計(jì)算機(jī)視覺與數(shù)字?jǐn)z影測量的差異

1.1　目的不同導(dǎo)致二者的坐標(biāo)系和基本公式不同

攝影測量的基本任務(wù)是嚴(yán)格建立相片獲取瞬間所存在的像點(diǎn)與對(duì)應(yīng)物點(diǎn)之間的幾何關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)利用攝影片上的影像信息測制各種比例尺地形圖，建立地形數(shù)據(jù)庫，為各種地理信息系統(tǒng)建立或更新提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。因此，它是在測繪領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展起來的一門學(xué)科。

而計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的突出特點(diǎn)是其多樣性與不完善性。計(jì)算機(jī)視覺的主要任務(wù)是通過對(duì)采集的圖片或視頻進(jìn)行處理以獲得相應(yīng)場景的三維信息，因此直到計(jì)算機(jī)的性能提高到足以處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時(shí)它才得到正式的關(guān)注和發(fā)展，而這些發(fā)展往往起源于其他不同領(lǐng)域的需要。比如在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用計(jì)算機(jī)來替代人工視覺。

由于攝影測量是測繪地形圖的重要手段之一，為了測繪某一地區(qū)而攝影的所有影像，必須建立統(tǒng)一的坐標(biāo)系。而計(jì)算機(jī)視覺是研究怎樣用計(jì)算機(jī)模擬人的眼睛，因此它是以眼睛（攝影機(jī)中心）與光軸構(gòu)成的坐標(biāo)系為準(zhǔn)。因此，攝影測量與計(jì)算機(jī)視覺目的不同，導(dǎo)致它們對(duì)物體與影像之間關(guān)系的描述也不同。

1.2　二者處理流程不同

2.　可用于數(shù)字?jǐn)z影測量領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)視覺理論――立體視覺

2.1　立體視覺

立體視覺是計(jì)算機(jī)視覺中的一個(gè)重要分支，一直是計(jì)算機(jī)視覺研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一，在20多年的發(fā)展過程中，逐漸形成了自己的方法和理論。立體視覺的基本原理是從兩個(gè)（或多個(gè)）視點(diǎn)觀察同一景物，以獲取在不同視角下的感知圖像，通過三角測量原理計(jì)算像像素間的位置偏差（即視差）來獲取景物的三維信息，這一過程與人類視覺的立體感知過程是類似的。一個(gè)完整的立體視覺系統(tǒng)通常可分為圖像獲取、攝像機(jī)定標(biāo)、特征提取、影像匹配、深度確定及內(nèi)插等6個(gè)大部分[5]。其中影像匹配是立體視覺中最重要也是最困難的問題，也是計(jì)算機(jī)視覺和數(shù)字?jǐn)z影測量的核心問題。

2.2　影像匹配

立體視覺的最終目的是為了恢復(fù)景物可視表面的完整信息。當(dāng)空間三維場景被投影為二維圖像時(shí)，同一景物在不同視點(diǎn)下的圖像會(huì)有很大不同，而且場景中的諸多因素，如光照條件，景物幾何形狀和物理特性、噪聲干擾和畸變以及攝像機(jī)特性等，都被綜合成單一的圖像中的灰度值。因此，要準(zhǔn)確地對(duì)包含了如此之多不利因素的圖像進(jìn)行無歧義的匹配，顯然是十分困難的。

在攝影測量中最基本的過程之一就是在兩幅或者更多幅的重疊影像中識(shí)別并定位同名點(diǎn)，以產(chǎn)生立體影像。在模擬攝影測量和解析攝影測量中，同名點(diǎn)的識(shí)別是通過人工操作方式完成的；而在數(shù)字?jǐn)z影測量中則利用計(jì)算機(jī)代替人工解決同名點(diǎn)識(shí)別的問題，即采用影像匹配的方法。

2.3　多目立體視覺

根據(jù)單張相片只能確定地面某個(gè)點(diǎn)的方向，不能確定地面點(diǎn)的三維空間位置，而有了立體像對(duì)則可構(gòu)成與地面相似的立體模型，解求地面點(diǎn)的空間位置。雙目立體視覺由不同位置的兩臺(tái)或者一臺(tái)攝像機(jī)（CCD）經(jīng)過移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)拍攝同一幅場景，就像人有了兩只眼睛，才能看三維立體景觀一樣，然后通過計(jì)算空間點(diǎn)在兩幅圖像中的視差，獲得該點(diǎn)的三維坐標(biāo)值。現(xiàn)在的數(shù)字?jǐn)z影測量中的立體像對(duì)技術(shù)通常是在一條基線上進(jìn)行的，但是由于采用計(jì)算機(jī)匹配替代人眼測定影像同名像對(duì)時(shí)存在大量的誤匹配，使自動(dòng)匹配的結(jié)果很不可靠。其存在的問題主要是，對(duì)存在特殊結(jié)構(gòu)的景物，如平坦、缺乏紋理細(xì)節(jié)、周期性的重復(fù)特征等易產(chǎn)生假匹配；在攝像機(jī)基線距離增大時(shí)，遮擋嚴(yán)重，能重建的空間點(diǎn)減少。為了解決這些問題，降低雙目匹配的難度，自1986年以來出現(xiàn)了三目立體視覺系統(tǒng)，即采用3個(gè)攝像機(jī)同時(shí)攝取空間景物，通過利用第三目圖像提供的信息來消除匹配的歧義性[5]。采用“多目立體視覺技術(shù)”可以利用攝影測量的空中三角測量原理，對(duì)多度重疊點(diǎn)進(jìn)行“多方向的前方交會(huì)”，既能較有效地解決隨機(jī)的誤匹配問題，同時(shí)又能增加交會(huì)角，提高高程測量的精度[2]。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，將很大程度地解決自動(dòng)匹配結(jié)果的不可靠性，提高數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。