第1章 绪论

视觉是人类观察世界、认知世界的重要功能手段。计算机技术的发展,使得计算机视觉——使用计算机实现视觉功能——进一步得到广泛关注和研究,理论和实践都越来越成熟。本书是一本专门用于计算机视觉课程教学的教材,主要介绍一些基本和典型的计算机视觉技术,此次再版对原有内容根据技术发展进行了补充和更新。

计算机视觉作为一门学科,与数学、物理学、生理学、感知心理学、神经科学以及计算机科学等都有密切的联系。虽然具有相关学科的基础对学习计算机视觉很重要、很有利,但本书作为一本基础教材,也可以自成体系地进行学习。本书主要介绍计算机视觉的内容,在需要时也对相关预备知识给予了概括介绍。

本章作为本书的绪论,要对计算机视觉学科的总体内容和范围给予概括描述。计算机视觉以对图像[1]的各种加工为技术基础,所以本章首先对密切相关的基本图像概念和相关知识给予具体介绍,并详细阐述了图像中像素之间的联系,以便为后续各章的学习奠定基础。

根据上面所述,本章各节将如下安排。

1.1节对计算机视觉给予概括介绍,从密切对应联系的人类视觉知识,到计算机视觉的研究方法和研究目标、几个主要的相关学科,以及应用领域等。

1.2节介绍有关图像的基本概念和基础知识,除列举了多种常见的图像类型以外,还对图像的表达和显示设备,以及图像的存储设备和文件格式进行了讨论。

1.3节详细描述了图像中像素之间的各种联系,包括与像素邻域相关的几个概念、像素之间距离的计算,以及距离和邻域尺寸之间的关系。

1.4节结合对计算机视觉系统整体框架的描述,列出了本书的主要内容、结构和安排,对各章的重要技术给予了概括介绍,并在此基础上对如何选取书中内容用于教学提出了一些建议。