計算機視覺技術方面的論文
隨著計算機技術的發展，計算機視覺技術自20世紀70年代產生以來就得到了全世界的廣泛關注。下面是小編給大家推薦的，希望大家喜歡!
篇一
試談計算機視覺技術的應用
摘 要：文章在介紹計算機視覺技術相關內容的基礎上，對該技術在工業、農業、林業和農產品檢測這四個領域的具體應用進行簡要分析。
關鍵詞：計算機;視覺技術;應用研究
中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597201316-0114-01
計算機視覺技術自20世紀70年代產生以來就得到了全世界的廣泛關注。作為一種多學科綜合應用下的新技術，隨著專家對其研究會的不斷深入，其應用領域也越來越廣，給人們的生產生活帶來了極大方便。
1 計算機視覺技術
計算機視覺技術是在計算機技術應用下發展起來的一種新技術，主要用來研究計算機模擬生物的巨集觀或外顯功能。該技術在應用過程中會涉及到電腦科學、神經生物學、人工智慧、模式識別以及影象處理等多個學科，多學科技術的綜合運用使得計算機具有了“感知”周圍世界的能力，這也正是該技術發揮作用的核心所在。計算機視覺技術的特點就在於，首先，它能在不接觸被測者的前提下完成對被測者的檢測;其次，該技術應用的領域和檢測的物件非常廣，能在敏感器件的應用下，完成對人類難以觀察到的超聲波、微波和紅外線等的檢測;最後，該技術還突破了人在視覺觀察上長時間工作的限制，能對檢測物件進行長時間觀察。
2 計算機視覺技術在各領域的應用分析
隨著計算機視覺技術研究的不斷加深，該技術的應用領域也越來越廣，下面，本文就選取工業、農業、林業、農產品檢測、電力系統自動化及圖書館工作這6個方面對計算機視覺技術的應用進行簡要分析。
2.1 在工業領域中的應用
工業生產對產品的質量要求極高，計算機視覺技術在工業上的應用主要集中在以下3方面：1產品形狀和尺寸的檢測上。對製造業而言，產品的形狀和尺寸是否合格直接影響到產品在實際應用過程中作用的發揮。計算機視覺技術的應用能對產品進行二維和三維等幾何特徵的檢測，如產品的圓度、位置及形狀等。2產品零部件缺失情況的檢測。在生產線執行過程中，計算機視覺技術能準確檢測出產品在生產過程中是否存在鉚釘、螺絲釘等零部件的缺失以及產品內部是否在生產過程中摻進雜質等。3產品表面質量的檢測。為了從各個方面保證產品的合格性，對其進行表面質量的檢測也是一個極其重要的環節。計算機視覺技術實現了對產品表面的紋理、粗糙度、劃痕、裂紋等各方面的有效檢測。
2.2 在農業生產領域中的應用
該技術在農業領域的應用主要集中在以下兩方面：1對病蟲害的預測預報。預測預報作用發揮的關鍵環節是建立起計算機視覺技術對所有昆蟲的識別體系。對昆蟲影象識別系統進行數字化建模所使用的方法主要以下2種，一種是運用數學形態學的方法對害蟲的邊緣進行檢測，進而提取害蟲的特徵;第二種是從昆蟲的二值化影象中提取出昆蟲的周長、面積和複雜度等基本資訊，並對這些資訊建立害蟲的模板庫以實現對昆蟲的模糊決策分析。2對農作物生長的監測。常用的方法就是運用計算機視覺技術下的非接觸式監測系統對農作物生長環境下的光照、溫度、溼度、風速、營養液濃度等相關因素進行連續地監測，進而判斷出農作物長勢。
2.3 在林業生產中的應用
該技術在林業生產中的應用主要集中在農藥噴灑和林木球果採集這兩方面。就林業的農藥噴灑而言，常規的農藥噴灑方式易造成農藥的大量流失，不僅達不到防止林業有害生物的目的，還浪費了大量的人力、物力和財力。計算機視覺技術的應用能通過對施藥目標影象進行實時分析，得出具體的施藥量和準確的施藥位置，該技術指導下的施藥工作極大發揮了農藥的效果。就林木球果採集而言，該採集工作的操作難度一直都很大，我國當前使用的方法主要是人工使用專業工具下的採集以及機械裝置運用下的高空作業車採集和搖振採種機採集，這兩種方式都存在一定的安全性和效率問題。計算機視覺技術的應用能通過對需要進行採集的林木球果進行影象採集來得出球果所處的具體位置，再結合專業機械手的使用完成球果採集。該技術不僅節省了大量勞動力，還極大提高了採摘效率。
2.4 在農產品檢測中的應用
農產品在生產過程中受自然環境的影響比較大，所以農產品不僅會產生質量上的差異，還會造成顏色、大小、形狀等外觀上的極大不同。由於農產品在出售時大多要進行產品等級的劃分，所以將計算機視覺技術運用到對其顏色和外形尺寸的檢測上，有效達到了對農產品進行檢測的目的。通過對外觀大小尺寸的檢測，不僅提高了對農產品進行分門別類地等級劃分的效率，還在很大程度上減少了對產品的損壞;通過對西瓜等農產品進行顏色上的檢測，能準確判斷其是否成熟，有效避免了人工操作下的失誤。
2.5 在電力系統自動化中的應用
計算機視覺技術在電力系統自動化應用的表現當前主要表現在以下2個方面：1在人機介面中的應用。人機介面在執行過程中更加強調人的主體地位，實現了使用者對各種效應通道和感覺通道的運用。具體來講，計算機視覺技術在使用者向計算機的輸入方面，效應通道實現了手動為主向手、足、口、身體等的轉變;在計算機向用戶的輸出方面，感覺通道實現了視覺為主向觸覺、嗅覺、聽覺等的轉變。2在電廠煤粉鍋爐火焰檢測中的應用。對煤粉鍋爐火焰的檢測既能有效判斷鍋爐的執行狀況，又能在很大程度上實現電廠的安全性運營。由於煤的負荷變化和種類變化會在使著火位置發生移動，所以為了保證爐膛火焰檢測的準確性，必須彌補之前單純應用火焰檢測器只能判斷有無火焰開關量訊號的弊端。計算機視覺技術的應用，就在彌補火焰檢測器應用弊端的基礎上，實現了對火焰形狀的進一步檢測。
2.6 在圖書館工作中的應用
隨著當前數字圖書館和自動化管理系統的建立，計算機技術在圖書館方面的應用越來越廣泛。當前計算機視覺技術在圖書館方面的應用主要集中在古籍修補和書刊剔舊這兩方面。就古籍修補而言，古籍圖書等在收藏的過程中，受溫度、溼度、光照等的影響，極易導致紙張變黃、變脆以及蟲洞等現象的出現。在進行修補時，依靠計算機視覺技術開展具體的修補工作，能在很大程度上提高修補工作的效率。就書刊剔舊而言，由於圖書館藏書眾多，對那些使用率低且較為陳舊的文獻資料進行及時地剔除，能實現圖書資源的及時更新。計算機視覺技術在該方面的應用，極大地保證了工作的準確性和效率性。
3 結束語
通過以上對計算機視覺技術在工業、農業、林業、農產品檢測、電力系統自動化及圖書館工作這6個方面的研究可以看出，隨著計算機技術的進一步發展以及計算機與各專業學科的不斷滲透，該技術的發展前景和應用領域都將更加廣闊。
參考文獻
[1]鄭加強.基於計算機視覺的霧滴尺寸檢測技術[J].南京林業大學學報，200909.
[2]沈明彼.計算機視覺技術在社會各領域應用的發展與展望[J].農業機械學報，201203.
篇二
試論基於OPENCV的計算機視覺技術
【摘 要】伴隨著科技不斷髮展，基於OPENCV的計算機視覺技術應運而生，該技術的出現受到了社會的廣泛關注。本文將對計算機視覺技術應用原理進行分析，論述基於OPENCV的運動物體檢測。並且從三個角度分析基於OPENCV的影象預處理技術，為計算機視覺技術創新提供依據。
【關鍵詞】OPENCV;計算機視覺技術;研究
計算機視覺技術能夠有效的實現人眼的分類、分割、跟蹤以及判別等，在先進的技術下，在視覺系統中能夠創建出3D等影象元素資料，並且根據系統需求獲取資訊。基於OPENCV的計算機視覺技術研究比較晚，在諸多方面還處於探索階段，在該技術研發環節中還存在著很多問題。
一、計算機視覺技術應用原理
基於OPENCV的計算機視覺技術，應用於視訊中運動物體檢測時，主要分為巨集觀和微觀兩種檢測方式。其中巨集觀檢測方式是指，以視訊中的某一個畫面為研究物件，研究內容比較整體。而微觀檢測方式在整幅影象的基礎上，擷取一小部分，根據實際需求在一小部分內部進行檢測。在進行計算機視覺技術研究當中分為兩個環節，第一環節，影象資料資訊的採集，第二環節，對於影象資料資訊預處理。例如，當在巨集觀的影象資料分析下，只需要對影象進行整體分析就可以，而在微觀的檢測技術下，需要根據技術需求，對影象進行科學分割。
二、基於OPENCV的運動物體檢測
在對與動物體進行檢測的環節中，在OPENCV技術基礎上，需要對視訊中運動的物體進行特徵性的捕捉。一般正在運動的物體其輪廓、顏色以及性狀等比較特殊，在特徵捕捉中比較便捷。通過巨集觀的物體運動捕捉，將所在運動的物體與運動背景相互分離，以便於對運動物體的資料資訊進行研究。基於基於OPENCV的運動物體檢測主要分為三個步驟：
第一，視訊流的捕捉;在進行圖與像分離的過程中，需要對視訊流進行科學的捕捉，保障所得的影象資料資訊真實、清晰而完整。當視訊流捕捉完成之後，才能夠在此基礎上進行影象的格式轉換。
第二，視訊格式的轉換;所需要研究的影象資料格式有可能能與視訊格式不同，因此，需要進行視訊格式的轉換。
第三，獲取影象的預處理。當在視訊影象獲取環節中，影象資料資訊容易受到環境因素以及其他人為因素的干擾，為了減小影象本身所帶來的誤差，需要對影象進行預處理，根據實際的資料需求進行影象特徵提取[2]。
三、基於OPENCV的影象預處理
計算機視覺處理技術所應用的環境比較複雜，視訊資料比較容易受到環境因素的干擾而發生變化，對後期的視訊資料資訊處理帶來麻煩。計算機視覺應用環境中存在著光照，而光照並不是一成不變的，光照在不同情況下對計算機視覺技術的所產生的影響不同。因此，需要對光照的條件進行綜合考慮。同時溫度、氣候等因素都會對運動資料採集產生明顯的影響。當這些環境因素出現時，將會使得影象採集的質量降低，為了提升影象資料資訊採集的真實性，需要對基於OPENCV的影象進行預處理。當預處理完成之後才能夠有序的進行運動物體的分離、檢測和資訊跟蹤。基於OPENCV的影象預處理技術主要包含平滑度濾波、影象填充以及背景的更新等。
一平滑度濾波技術
基於OPENCV的影象預處理中除了環境因素的影響比較大之外，噪點問題也比較嚴重。平滑度濾波技術就是一種針對噪點進行處理的技術，噪點的預處理實現方式有兩種：第一種，線性處理法方式。第二種，非線性處理方式。其中線性的處理方式能夠直接面向影象中的噪點，將噪點消除，但是該種該種噪點消除的方式會使得影象畫質不清晰，變得模糊。在噪點比較少的影象中，該種方式比較適用，並且對影象影響比較小。當影象中的噪點比較多時，使用該種直接消除噪點的方式效果比較差。因此可以採取第二種非線性的處理技術，該種技術是在複雜的影象處理下，將影象中的噪點進行縮小。噪點縮小的方式不會對影象的畫質產生嚴重的影響，雖然在影象處理環節中所需要的時間比較長，但是效果顯著，在實際應用中比較常見。
二影象填充技術
影象填充技術也不單一，是在逐幀處理技術下，所實現的圖形後期處理。當在OPENCV技術下，將運動中的影象獲取出來之後，需要利用計算機資訊科技對影象進行處理。第一種處理方式為邊緣填充技術，當計算機系統對物體輪廓進行辨別之後，在形態學指導下，進行漫水填充，從而實現對運動物體周圍的噪點進行顏色上的填充。該種形態填充模式下，能夠有效減小畫面整體的元素受到影響。第二種方式就是腐蝕膨脹處理技術，該種技術的原理與第一種方式相似，增加噪點與影象的差別，使得計算機能夠迅速的發現噪點，並且將噪點有效消除。
三背景的實時更新技術
將運動影象與背景相互分離的環節中，在此過程中，有效的發現背景元素至關重要。逐幀處理技術中，對第一幀影象固定，並且對第一幀影象所在的背景元素進行識別。然後在下一幀影象處理環節中，注意背景元素的更新。在實際背景元素更新中主要分為四個環節：第一，對系統中的第一幀影象進行判斷;第二，將OPENCV技術處理下的影象進行單灰度值處理。第三，對影象噪點進行高斯平滑度濾波處理;第四，形態學下的噪點填充技術二次處理。
結論
綜上所述，基於OPENCV的計算機視覺技術，主要應用於視訊中運動物體檢測中，在視覺系統中能夠創建出3D等影象元素資料，並且根據系統需求獲取資訊。在OPENCV技術下的影象預處理技術是本文研究的重點，本文分別從平滑度濾波技術、影象填充技術以及背景的實時更新技術等三個基礎層來分析計算機視覺技術下的影象預處理。
參考文獻：
[1]周鵬.基於OpenCV的雙目立體視覺系統定標與三維重構技術研究[D].寧夏大學，2015.
[2]陳洋.嵌入式OpenCV的移植與人臉識別[D].遼寧師範大學，2012.
[3]吳鐵峰，趙智超.OPENCV的計算機視覺技術研究[J].資訊科技與資訊化，2015，09：91-92.
篇三
淺談計算機視覺技術在交通工程測量中的應用
一、引言
隨著科技的發展，計算機替代人的視覺與思維已經成為現實，這也是計算機視覺的突出顯現。那麼在物體影象中識別物體並作進一步處理，是客觀世界的主觀反應。在數字化影象中，我們可以探尋出較為固定的數字聯絡，在物體特徵蒐集並處理時做到二次實現。這既是對物體特徵的外在顯現與描繪，更是對其定量資訊的標定。從交通工程領域的角度來看，該種技術一般應用在交管及安全方面。監控交通流、識別車況及高速收費都是屬於交通管理的範疇;而對交通重大事件的勘察及甄別則是交通安全所屬。在這個基礎上，筆者對計算機視覺系統的組成及原理進行了分析，並形成視覺處理相關技術研究。
二、設計計算機視覺系統構成
計算機視覺處理技術的應用是建立在視覺系統的建立基礎上的。其內部主要的構成是計算機光源、光電轉換相關器件及影象採集卡等元件。
一照明條件的設計。
在測量物體的表徵時，環境的創設是影象分析處理的前提，其主要通過光線反射將影像投射到光電感測器上。故而要想獲得清晰影象離不開照明條件的選擇。在設計照明條件時，我們通常會視具體而不同處理，不過總的目標是一定的，那就是要利於處理影象及對其進行提取分析。在照明條件的設定中，主動視覺系統結構光是較為典型的範例。
二資料採集的處理。
如今電耦合器件CCD中，攝像機及光電感測器較為常見。它們輸出形成的影像均為模擬化的電子訊號。在此基礎上，A模式與D模式的相互對接更能夠讓訊號進入計算機並達到數字處理標準，最後再量化入計算機系統處理範圍。客觀物體色彩的不同，也就造就了色彩帶給人資訊的差異。一般地黑白影象是單色攝像機輸入的結果;彩色影象則需要彩色相機來實現。其過程為：彩色模擬訊號解碼為RGB單獨訊號，並單獨A/D轉換，輸出後藉助色彩查詢表來顯示相應色彩。每幅影象一旦經過數字處理就會形成點陣，並將n個資訊濃縮於每點中。彩色獲得的影象在16位元，而黑白所獲黑白灰影象則僅有8位元。故而從資訊採集量上來看，彩色的影象採集分析更為繁複些。不過黑白跟灰度影象也基本適應於基礎資訊的特徵分析。相機數量及研究技法的角度，則有三個分類：“單目視覺”、“雙目”及“三目”立體視覺。
三、研究與應用計算機視覺處理技術
從對影象進行編輯的過程可以看出，計算機視覺處理技術在物體成像及計算後會在灰度陣列中參雜無效資訊群，使得資訊存在遺失風險。成像的噪聲在一定程度上也對獲取有效資訊造成了干擾。故而，處理影象必須要有前提地預設分析，還原影象本相，從而消去噪音。邊緣增強在特定的影象變化程度中，其起到的是對特徵方法的削減。基於二值化，分割影象才能夠進一步開展。對於物體的檢測多借助某個範圍來達到目的。識別和測算物體一般總是靠對特徵的甄別來完成的。
四、分析處理三維物體技術
物體外輪擴線及表面對應位置的限定下，物體性質的外在表現則是其形狀。三維物體從內含性質上來看也有體現，如通過其內含性質所變現出來的表層構造及邊界劃定等等。故而在確定影象特徵方面，物體的三維形態是最常用的處理技術。檢測三維物體形狀及分析距離從計算機視覺技術角度來看，渠道很多，其原理主要是藉助光源特性在影象輸入時的顯現來實現的。其類別有主動與被動兩類。藉助自然光照來對影象獲取並挖掘深入資訊的技術叫做被動測距;主動測距的光源條件則是利用人為設定的，其資訊也是影象在經過測算分析時得到的。被動測距的主要用途體現在軍工業保密及限制環境中，而普通建築行業則主要利用主動測距。特別是較小尺寸物體的測算，以及擁有抗干擾及其他非接觸測距環境。
一主動測距技術。
主動測距，主要是指光源條件是在人為創設環境中滿足的，且從景物外像得到相關點化資訊，可以適當顯示影象大概並進行初步分析處理，以對計算適應功率及資訊測算程度形成水平提高。從技術種類上說，主動測距技術可分為雷達取像、幾何光學聚焦、影象干擾及衍射等。除了結構光法外的測量方法均為基於物理成像，並蒐集所成影象，並得到特殊物理特徵影象。從不同的研究環境到條件所涉，以結構光法測量作為主要技術的工程需求較為普遍，其原理為：首先在光源的設計上由人為來進行環境考慮測算，再從其中獲取較為全面的離散點化資訊。在離散處理後，此類影象已經形成了較多的物體真是特徵表象。在此基礎上，資訊需要不斷簡化與甄別、壓縮。如果分析整個物體特徵資訊鏈，則後期主要體現在對於資料的簡化分析。如今人們已經把研究的目光轉向了結構光測量方法的應用，體現在物體形狀檢測等方面。
二被動測距技術。
被動測距，對光照條件的選擇具有侷限性，其主要通過對於自然光的覆蓋得以實現。它在影象原始資訊處理及分析匹配方面技術指向較為突出。也通過此三維物體之形狀及周圍環境深度均被顯露。在影象原始資訊基礎上的應用計算，其與結構光等相比繁雜程度較高。分析物體三維特性，著重從立體視覺內涵入手，適應物體自身特點而存在。不過相對來說獲得影象特徵才是其適應匹配的條件保障。點、線、區域及結構紋理等是物象特徵的主體形式。其中物特較為基礎與原始的特徵是前兩個特徵，同時它們也是其他相關表徵的前提。計算機系統技術測量基本原理為對攝像機進行構建分析，並對其影象表徵進行特徵匹配，以得到影象不同區間的視覺差異。
五、結束語
通過對計算機視覺技術的研究，悉知其主要的應用領域及技術組成。在系統使用的基礎上深入設計，對系統主要構成環節進行分析。從而將三維複雜形態原理、演算法及測量理論上升到實際應用。隨著社會對於計算機的倚賴程度增加，相信該技術在建築或者其他領域會有更加深入的研究及應用。