計算機視覺與計算機圖形學

計算機視覺

計算機視覺關注的是利用計算機軟體和硬體來模擬和複製人類視覺。如果正式定義計算機視覺，那麼它的定義將是：計算機視覺是一門研究如何從其二維影像重建、解釋和理解三維場景的學科，並根據場景中存在的結構特性來理解。

為了理解和模擬人類視覺系統的運作，它需要來自以下領域的知識。

計算機科學
電氣工程
數學
生理學
生物學
認知科學

計算機視覺層次結構

計算機視覺分為以下三個基本類別：

低階視覺：包括處理影像以進行特徵提取。

中級視覺：包括物體識別和3D場景解釋

高階視覺：包括場景的概念描述，如活動、意圖和行為。

計算機視覺與影像處理

影像處理研究影像到影像的變換。影像處理的輸入和輸出都是影像。

計算機視覺是從影像中構建物理物件的顯式、有意義的描述。計算機視覺的輸出是對3D場景中結構的描述或解釋。

示例應用

機器人技術
醫學
安全
交通運輸
工業自動化

機器人應用

定位 - 自動確定機器人位置
導航
避障
裝配（銷釘-孔、焊接、噴漆）
操控（例如PUMA機器人機械手）
人機互動（HRI）：智慧機器人與人互動併為人類服務

醫學應用

分類和檢測（例如病變或細胞分類和腫瘤檢測）
2D/3D分割
3D人體器官重建（MRI或超聲波）
視覺引導機器人手術

工業自動化應用

工業檢測（缺陷檢測）
裝配
條形碼和包裝標籤讀取
物體分揀
文件理解（例如OCR）

安全應用

生物識別（虹膜、指紋、人臉識別）
監控 - 檢測某些可疑活動或行為

交通運輸應用

自動駕駛汽車
安全，例如駕駛員警覺性監控

計算機圖形學

計算機圖形學是指利用計算機建立的圖形，以及計算機對影像資料的表示，特別是藉助於專門的圖形硬體和軟體。我們可以正式地說，計算機圖形學是幾何物件（建模）及其影像（渲染）的建立、處理和儲存。

計算機圖形學領域隨著計算機圖形硬體的出現而發展。如今，計算機圖形學幾乎應用於各個領域。已經開發了許多強大的工具來視覺化資料。當公司開始在電子遊戲中使用計算機圖形學時，該領域變得越來越受歡迎。如今，它是一個數十億美元的產業，也是推動計算機圖形學發展的主要動力。一些常見的應用領域如下：

計算機輔助設計（CAD）
簡報圖形
3D動畫
教育和培訓
圖形使用者介面

計算機輔助設計

用於建築物、汽車、飛機和許多其他產品的設計
用於建立虛擬現實系統。

簡報圖形

通常用於彙總財務、統計資料
用於生成幻燈片

3D動畫

被皮克斯、夢工廠等公司大量應用於電影行業。
為遊戲和電影新增特效。

教育和培訓

物理系統的計算機生成模型
醫學視覺化
3D MRI
牙齒和骨骼掃描
飛行員等培訓的模擬器

圖形使用者介面

它用於製作圖形使用者介面物件，如按鈕、圖示和其他元件

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