张广军,视觉测量第一章课件 ppt
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视野检查ppt课件
❖ False NEG Errors：假阴性误差 即在未看 见的点上受检者有反应。正常＜15% 多因 紧张，患者视野损害严重，疲劳，注意力不集 中导致误差增大。
17
解读检查结果
❖ 屈光不正的患者，无法看清固视点，应该加镜 片。近视眼加负镜片，远视眼加正镜片，散光 加散光片（注意轴向）。1D屈光不正不矫正 ，阈值可下降1.26db。
11
输入相关度数回车后，若出现“+0.00”就不需 配镜
12
检查方法：
拉好围帘，先检查右眼，用纱布遮盖左眼， 将下巴放在左边的下颌托，额头向前紧贴， 右眼固视前方的小孔灯，用眼余光看周边。 若见有像星星样闪的亮点，就按一下手上的 按钮，然后松开。见到亮一次就按一次。 护士输完资料保存好，测试完毕开始时，提 醒患者“测试已开始”。
13
检查方法：
❖ 护士等待患者检查3分钟准确无误后方可离开，随 时检查患者的瞳孔有无在“+”架内，及时调整， 减少误差。
❖ 约10分钟后，同样的方法检查左眼（用纱块遮盖 右眼，下巴放在右边的下颌托）。
14
注意事项
对于固视不良的患者可以先进行固视训练。
体弱，高龄，心血管疾病等易疲劳的患者可 以在检查完一眼后，适度休息再检查另一只 眼。
后马上眨一下 ▪ 教会患者用手动按键
4
检查方法：
❖ 如有屈光不正的，配镜检查。 ❖ 予矫正镜片的标准是患者对33cm距离目标的最佳
视力。输入患者矫正眼镜的度数，计算机自动计算 给予矫正镜片的度数。 ❖ 注意：患者的年龄必须正确，确保矫正镜片的真实 可靠。
5
询问患者的矫正眼镜的度数。 若不确定或有散光者给予验光。
❖ 生理盲点：在视盘处只有神经纤维，没有别的 层次。因此无感光细胞，故不能感光，在视野 相应的部位为盲点。
17
解读检查结果
❖ 屈光不正的患者，无法看清固视点，应该加镜 片。近视眼加负镜片，远视眼加正镜片，散光 加散光片（注意轴向）。1D屈光不正不矫正 ，阈值可下降1.26db。
11
输入相关度数回车后，若出现“+0.00”就不需 配镜
12
检查方法：
拉好围帘，先检查右眼，用纱布遮盖左眼， 将下巴放在左边的下颌托，额头向前紧贴， 右眼固视前方的小孔灯，用眼余光看周边。 若见有像星星样闪的亮点，就按一下手上的 按钮，然后松开。见到亮一次就按一次。 护士输完资料保存好，测试完毕开始时，提 醒患者“测试已开始”。
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检查方法：
❖ 护士等待患者检查3分钟准确无误后方可离开，随 时检查患者的瞳孔有无在“+”架内，及时调整， 减少误差。
❖ 约10分钟后，同样的方法检查左眼（用纱块遮盖 右眼，下巴放在右边的下颌托）。
14
注意事项
对于固视不良的患者可以先进行固视训练。
体弱，高龄，心血管疾病等易疲劳的患者可 以在检查完一眼后，适度休息再检查另一只 眼。
后马上眨一下 ▪ 教会患者用手动按键
4
检查方法：
❖ 如有屈光不正的，配镜检查。 ❖ 予矫正镜片的标准是患者对33cm距离目标的最佳
视力。输入患者矫正眼镜的度数，计算机自动计算 给予矫正镜片的度数。 ❖ 注意：患者的年龄必须正确，确保矫正镜片的真实 可靠。
5
询问患者的矫正眼镜的度数。 若不确定或有散光者给予验光。
❖ 生理盲点：在视盘处只有神经纤维，没有别的 层次。因此无感光细胞，故不能感光，在视野 相应的部位为盲点。
视功能ppt课件
精选ppt
7
（1）电脑（或静态检影）验光获得基础屈光量 （2）将基础屈光量输入综合验光仪（或试镜架）
上
（3）先右后左 （4）首次的MPMVA包括雾视和去雾视 （5）首次红绿测试 （6）JCC定散光轴 （7）JCC定散光度数
精选ppt
8
（8）再次的MPMVA，包括雾视去雾视 （9）再次的红绿测试 （10）按上述相同的步骤检查左眼 （11）双眼同时开放，加+0.75D雾视 （12）两眼分视（棱镜法或偏振镜法） （13）双眼平衡试验 （14）双眼同时去雾视 （15）双眼的红绿测试 （16）记录试戴验光处方的度数 （17）行走试验
精选ppt
52
聚散
集合（convergence，辐辏）和发散 （divergence）是双眼相互向内或向外的协 同运动。
精选ppt
53
远/近水平集合力的测定
通过棱镜的引入来逐渐诱导双眼视网膜上物 象的分离，促使患者运用水平聚散力来补偿 物象分离，维持双眼视，籍此，我们可以了 解患者的集合功能。
如瞳孔区影动为逆动，说明为调节超前，加 负镜至中和
正常量：+0.50D，+-0.50D
精选ppt
30
BCC：是指Binocular Crossed-Cylinder, 它可以提供在40里面处调节反应的信息
精选ppt
31
精选ppt
32
融合性交叉圆柱镜
+0.50
精选ppt
33
对于有老花的顾客BCC提供了一个给予合适 下加光的简便的方法。
精选ppt
17
正常情况下的调节幅度：
10岁=14D，20岁=10D， 30岁等于=7D，40岁=4.5D，50岁
视觉测量第一章课件
围。
图像采集卡
图像采集卡是连接视觉传感器和计算机的桥梁，负责将传感器捕获的图像数据传输 到计算机中。
图像采集卡具有高传输速率和低延迟等特点，能够保证图像数据的实时性和准确性。
图像采集卡还具有图像预处理功能，可以对图像进行噪声抑制、对比度增强等操作， 提高图像质量。
计算机
计算机是视觉测量系统的数据处理中 心，负责存储、处理和分析图像数据。
视觉测量的应用领域
工业检测
医学影像分析
在制造业中，视觉测量广泛应用于产品检 测、质量控制和生产自动化等方面，如零 件尺寸测量、表面缺陷检测等。
在医学领域，视觉测量技术可用于医学影 像的分析和诊断，如X光片、CT和MRI等影 像的测量和分析。
农业领域
交通领域
在农业领域，视觉测量技术可用于农作物 的生长监测、产量预测等方面，如植物高 度、叶片面积等参数的测量。
利用深度相机获取深度信息，进行匹配。
基于灰度的匹配
利用灰度信息进行匹配，如SSD、NCC等算 法。
多模态匹配
结合多种特征进行匹配，提高匹配准确度。
测量算法
几何测量
基于几何原理进行测量，如距离、角 度、面积等。
运动学测量
利用机器人的运动学信息进行测量。
深度学习测量
利用深度学习算法进行测量，如语义 分割、目标检测等。
计算机还需要安装专业的视觉测量软 件，以便对图像数据进行处理、分析 和识别。
计算机需要具备强大的计算能力和存 储能力，能够快速处理大量的图像数 据。
软件系统
软件系统是实现视觉测量的关键， 包括图像处理、特征提取、目标
识别等功能。
软件系统需要具备友好的用户界 面和灵活的操作方式，方便用户
进行测量和调试。
图像采集卡
图像采集卡是连接视觉传感器和计算机的桥梁，负责将传感器捕获的图像数据传输 到计算机中。
图像采集卡具有高传输速率和低延迟等特点，能够保证图像数据的实时性和准确性。
图像采集卡还具有图像预处理功能，可以对图像进行噪声抑制、对比度增强等操作， 提高图像质量。
计算机
计算机是视觉测量系统的数据处理中 心，负责存储、处理和分析图像数据。
视觉测量的应用领域
工业检测
医学影像分析
在制造业中，视觉测量广泛应用于产品检 测、质量控制和生产自动化等方面，如零 件尺寸测量、表面缺陷检测等。
在医学领域，视觉测量技术可用于医学影 像的分析和诊断，如X光片、CT和MRI等影 像的测量和分析。
农业领域
交通领域
在农业领域，视觉测量技术可用于农作物 的生长监测、产量预测等方面，如植物高 度、叶片面积等参数的测量。
利用深度相机获取深度信息，进行匹配。
基于灰度的匹配
利用灰度信息进行匹配，如SSD、NCC等算 法。
多模态匹配
结合多种特征进行匹配，提高匹配准确度。
测量算法
几何测量
基于几何原理进行测量，如距离、角 度、面积等。
运动学测量
利用机器人的运动学信息进行测量。
深度学习测量
利用深度学习算法进行测量，如语义 分割、目标检测等。
计算机还需要安装专业的视觉测量软 件，以便对图像数据进行处理、分析 和识别。
计算机需要具备强大的计算能力和存 储能力，能够快速处理大量的图像数 据。
软件系统
软件系统是实现视觉测量的关键， 包括图像处理、特征提取、目标
识别等功能。
软件系统需要具备友好的用户界 面和灵活的操作方式，方便用户
进行测量和调试。
视觉测量技术一_视觉系统构成 ppt课件
入射光照-关于光轴的漫射光照
光分束器 Beam Splitter
光源Light source
漫散射器 Diffuser 物体 Object
入射光照-关于光轴的漫射光照
纹理表面光照
突出光洁表面与纹理表面反射光的不同
Emphasize Finish/Texture (reflection) Differences
轴承的外观检测
高速检测连续冲孔的 冲压零部件。
可使用2台线型相 机高精度检测长尺 的金属滚轴表面缺 陷
曲面外观检测
2、机器视觉应用
• 导航
Rocky 7 火星车
Rocky7视觉系统获取的立体图象对
(a) 深度图象
(b)障碍物探测示意图
Rocky7 视觉系统对场景的深度恢复
2、机器视觉应用
• 导航
每个摄影镜头都有 一个或者多个最佳光圈 ，在这些最佳光圈下， 画面的质量达到最好， 分辨率高、反差均衡等 。
3.1 摄像机 - 镜头 – 型号
3.1 摄像机 - 镜头 – 型号
3.1 摄像机 - 镜头 – 焦距
薄透镜原理
f: 透镜焦距长度 F: 透镜焦点 z’: 摄像机常数
1- 1=1 z' z f
线阵
3.1 摄像机- Sensor
CMOS（complementary metal-oxide semiconductor） 互补金属氧化物半导体
灵敏度 成本 分辨率 抗噪声 功耗 速度
3.1 摄像机- Sensor
CCD
CCD 高 高
Vs CMOS
CMOS 低 低
高
低
好
一般
高
低
低
高
3.1 摄像机-CCD 传感器-尺寸
《测量学视距测量》课件
棱镜杆是测量中常用的一种设备。 当测量人员需要确定目标物体的 高度或垂直距离时，棱镜杆可以 帮助测量人员进行测量。
视距测量的精度控制
视距测量的精度受多种因素影响，包括设备精度、气象条件、地形等。为了 保障测量的精度，应严格控制这些因素，并进行数据的严格处理和分析。
视距测量的误差来源和影响因素
视距测量的误差来源和影响因素较多，主要包括人为误差、仪器误差、随机误差等。在进行测量时，应注意控 制这些误差源，并进行数据处理和分析。
视距测量在农业测绘中的应用
在农业测绘中，视距测量可以帮助测量土地的面积和高程，以确定土地植被 的状况和作物的适宜种植面积。视距测量还可以帮助农业灌溉和水利工程的 规划和设计。
视距测量的未来发展趋势
随着科技的进步和测量方法的不断研究，视距测量在未来将会得到更广泛的 应用。未来的测量方法将更加智能化和自动化，以提高测量的效率和精度。
视距测量的数据处理方法
视距测量后，需要对数据进行处理和分析。常用的方法包括误差分析、数据 拟合、数据插值等。这些方法有助于提高测量的精度和可靠性。
视距测量中的常见问题及解决方法
测量难度大
视距测量需要考虑多种因素， 测量难度较大。在处理测量 数据时，应注意细节并进行 数据验证。
数据处理复杂
视距测量后的数据处理较为 复杂，需要进行数据拟合、 插值等操作。在处理数据时， 应注意各种处理方法的优劣 性。
视距测量在城市规划中的应用
在城市规划中，视距测量可以帮助确定城市道路的规划和布局。视距测量还可以帮助确定城市景观的合理布局 和美观程度。
视距测量在电力工程中的应用
在电力工程中，视距测量可以帮助测量杆塔之间的距离和高度，以确定输电 线路的路径和高度。视距测量还可以帮助优化电网结构，提高电网运行的安 全性和经济性。
光电测量 第1讲 绪论.ppt
第一讲 绪论
四、几何物理光学部分概念回顾
1、光的基本属性
[1]光的本质是什么？如何证明？ ①本质是物质：光子与电子、质子、中子和 原子等属同一个层次的物质形式 ②证明方法：光电效应中的光电子发射效应（又称外光电效应）
[2]光的波粒二象性如何解释？何种性质更为本质？ ①波动性：电磁波（更为本质） ②粒子性：光子（动量）
都可以用波动观点做统一解释
2.几何光学基本概念
[1]基本实验定律？ ①光沿直线传播（前提是什么？）；②独立传播（前提是什么？）；③反射、折射定律；④光路可逆
[2]光线与波面（基本的抽象元素，可不涉及光的波动本质） ①光线：是具有方向带有能量的直线 ②波面：光波相位相同的点构成的面，或者某一时刻波动传播到达的面 7
2、测试的地位或重要性 [1]与传感器（含探测器）紧密结合，是获得对客观世认识的最前端环节技术 [2]在每个领域均存在对测试的需求 [3]光电测试技术具有独特的优势，逐渐渗透到每个领域
3、测试技术的分类：多种角度 [1]测试性质：定性与定量； [2]实现途径：人工与自动； [3]工作模式:静态与动态； [4]工作场所：在线与离线； [5]速度：实时与非实时； [6]工作关系：接触与非接触 [7]实现机理：机械、光学、电、磁、声、化学 3
光矢量的振动方向与波的传播方向正交 ② 为什么光波是横波？
偏振现象可证明光波是横波 14
第一讲 绪论
③ 偏振的种类 线、圆、椭圆（线偏振光可看作两振动方向正交的波的叠加）
④ 波片和偏振片的作用何区别？ 偏振片：选择自然光中的某一束线偏振光，仅让它通过，而阻止其它的线偏振光束通过（只允许
振动沿透振方向的光通过） 波片：通过改变o光和e光的相位差，来改变入射光的偏振态
光电测量 第八讲 视觉测量1
第八讲 视觉测量
二. 视觉测量基础
1.计算机视觉的发展 (1)基本概念 基于获取的图像，用计算机实现对视觉图像信息的处理－计算机视觉， 基于获取的图像，用计算机实现对视觉图像信息的处理－计算机视觉， 实现人的双眼的视觉功能； 实现人的双眼的视觉功能； 计算机视觉的主要任务是通过对图像的分析实现对周围环境的认知和理 解； 机器视觉则是在计算机视觉的理论框架基础上侧重工程化应用， 机器视觉则是在计算机视觉的理论框架基础上侧重工程化应用，实现场 景中物体位置、姿态、尺寸等的测量。 景中物体位置、姿态、尺寸等的测量。
第八讲 视觉测量
第八讲 视觉测量
第八讲 视觉测量
第八讲 视觉测量
4.Marr视觉理论框架的不足 Marr视觉理论框架的不足
输入是被动的，给什么图像， －输入是被动的，给什么图像，处理什么图像 加工目的不变， －加工目的不变，总是恢复场景中物体的位置和形状等 －未足够重视高层知识的指导作用 信息加工过程是自下而上、单向流动，没有反馈（开环） －信息加工过程是自下而上、单向流动，没有反馈（开环）
第八讲 视觉测量
一、相关参考文献
（1）视觉测量，张广军著，科学出版社 视觉测量，张广军著， （2）机器视觉，张广军主编，科学出版社 机器视觉，张广军主编， （3）计算机视觉－计算理论与算法基础，马颂德，张正友，科学出版社 计算机视觉－计算理论与算法基础，马颂德，张正友， （ 4 ） 机器视觉 ， Ramesh Jain, Rangachar Kasturi,Brian G.Schunck, 机械工 机器视觉， Schunck,机械工 业出版社（英文版） 业出版社（英文版） 计算机视觉－一种现代的方法（ approach） （5）计算机视觉－一种现代的方法（Computer Vision, A modern approach）, Dvid A. Forsyth, Jean Ponce, 清华大学出版社 计算机视觉－算法与系统理论，高文， 清华大学出版社， （6）计算机视觉－算法与系统理论，高文，陈熈霖，清华大学出版社，广西科 学技术出版社 （7）机器视觉，贾云得，科学出版社 机器视觉，贾云得， （8）空间解析几何（任意一本都行） 空间解析几何（任意一本都行）
测量学第一章ppt课件
(１)本科生:测绘工程 (２)研究生:大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、
地图制图学与地理信息工程
§ 1.1 测绘学与测量学
2.测绘学研究的具体内容
（１）测量学 ——研究地球形状和大小(包括地球重力场) ——确定地面点的空间位置(含地下和空间)
（２）地图制图学 ——研究社会和自然信息的地理分布 ——绘制全球和局部地区各种比例尺的地形图
• 望远镜的发明，推动了光学测量仪器（如光学 水准仪、经纬仪）的发展和广泛使用
• 1859年第一台地形摄影机在法国制造，洛斯达 开创了地面摄影测量方法
• 1903年飞机的发明，1915年第一台自动连续航 空摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使 航空摄影测量成为现实
• 1947年瑞典生产第一台光电测距仪，世界从此 进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距 仪、激光测距仪、红外测距仪等
实验，推论地球是椭球；1687年，英国牛顿在《自然哲学的数学 原理》书中根据万有引力定律证明了地球是旋转椭球的理论
一、测绘学的发展简史(3)
高斯（C.F.Gauss，1777~1855年） 世界近代测量史的杰出代表，现代测绘科学的奠基人，
德国著名的数学家、物理学家、天文学家。
• 1794年，最早提出最小二乘法，奠定了的近代测量平 差理论的基础，1809年正式发表（概率论创始人法国 拉格朗日1806年发表最小二乘原理）
• 第二部分：专业部分（后3章） （1）第11、12章——测设基本工作与施工测量 （2）第13章——变形观测
第１章 绪 论
§ 1.1 测绘学与测量学
一、测量学与制图学统称为测绘学
1. 测绘学定义 测绘学是研究地球整体及其表面和外层空间中的
各种自然物体和人造物体的有关信息，并对这些地理 空间信息进行采集、处理、管理、更新和利用的一门 科学。 测绘科学是国家一级学科,其二级学科包括:
地图制图学与地理信息工程
§ 1.1 测绘学与测量学
2.测绘学研究的具体内容
（１）测量学 ——研究地球形状和大小(包括地球重力场) ——确定地面点的空间位置(含地下和空间)
（２）地图制图学 ——研究社会和自然信息的地理分布 ——绘制全球和局部地区各种比例尺的地形图
• 望远镜的发明，推动了光学测量仪器（如光学 水准仪、经纬仪）的发展和广泛使用
• 1859年第一台地形摄影机在法国制造，洛斯达 开创了地面摄影测量方法
• 1903年飞机的发明，1915年第一台自动连续航 空摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使 航空摄影测量成为现实
• 1947年瑞典生产第一台光电测距仪，世界从此 进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距 仪、激光测距仪、红外测距仪等
实验，推论地球是椭球；1687年，英国牛顿在《自然哲学的数学 原理》书中根据万有引力定律证明了地球是旋转椭球的理论
一、测绘学的发展简史(3)
高斯（C.F.Gauss，1777~1855年） 世界近代测量史的杰出代表，现代测绘科学的奠基人，
德国著名的数学家、物理学家、天文学家。
• 1794年，最早提出最小二乘法，奠定了的近代测量平 差理论的基础，1809年正式发表（概率论创始人法国 拉格朗日1806年发表最小二乘原理）
• 第二部分：专业部分（后3章） （1）第11、12章——测设基本工作与施工测量 （2）第13章——变形观测
第１章 绪 论
§ 1.1 测绘学与测量学
一、测量学与制图学统称为测绘学
1. 测绘学定义 测绘学是研究地球整体及其表面和外层空间中的
各种自然物体和人造物体的有关信息，并对这些地理 空间信息进行采集、处理、管理、更新和利用的一门 科学。 测绘科学是国家一级学科,其二级学科包括:
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什么是计算机视觉呢？
让我们先来了解一些基础概 念，做好本课程学习的准备工作！
1、什么是计算机视觉
South China University of Technology
随着信号处理理论和计算机技术的发展，人们试图用摄像机获取环 境图像并将其转换成数字信号，用计算机实现对视觉信息处理的全 过程，这样就形成了一门新兴的学科——计算机视觉。
（2）高速图像采集系统：由专用视频解码器、图像缓冲器以及控制接口 电路组成。主要功能是适时地将视觉传感器获取的模拟视频信号转换为 数字图像信号，并将图像直接传送给计算机进行显示和处理，或者将数 字图像传送给专用图像处理系统进行视觉信号的实施前段处理。随着逻 辑门阵列FPGA芯片的出现，使得大多数高速图像采集系统只需由几个芯 片就可以完成。 图像采集系统与计算机的接口采用工业标准总线，如 ISA、VME、PCI等。
视觉测量
主讲人：全燕鸣教授 博士生导师
第一章
引论
South China University of Technology
本章要点： 1.1计算机视觉的发展与系统构成 1.2生物视觉简介 1.3Marr视觉理论框架 1.4计算机视觉应用领域及面临问题 1.5视觉测量系统与关键技术
South China University of Technology
20世纪50年代开始统计模式识别，工作主要集中在二维图像分析、识别和理解上。 如：字符识别、工件表面、显微图片和航空照片的分析解释
60年代，Roberts开创了以理解三维场景为目标的三维计算机视觉的研究（ Roberts提出了所谓的“积木世界”说法）
70年代，出现了一些计算机视觉应用系统
80年代，Marr教授提出了Marr视觉理论，该理论成为20世纪80年代计算机视觉研 究领域中的一个十分重要的理论框架
视觉测量广泛应用于产品在线质量监控 、微电子器件的自动检测、各种磨具三 维形状的测量及生产线线中机械手的定 位与瞄准。在检测领域有重要地位哦！
看一些实例吧……
South China University of Technology
美国Perceptron公司研制的用于轿车 车身生产的Perceptron 1000型多传 感器视觉测量系统
计算机视觉系统一般以计算机为中心，主要有视觉传感器、高速图 像采集系统及专用图像处理系统等模块构成，如图所示：
标准总线
South China University of Technology
（1）视觉传感器：视觉传感器是整个计算机视觉系统信息的直接来源， 主要由一个或两个图像传感器组成，有时还要配以光投射器及其它辅助设 备。主要功能是获取足够的计算机视觉系统要处理的最原始图像。
South China University of Technology
(3)专用图像处理系统：是计算机的辅助处理器，主要采用专用集成芯（ ASIC)、数字信号处理器（DSP)或者FPGA等设计的全硬件处理器，可 以实时高速完成各种低级图像的处理算法，减轻后端计算机的处理负荷 ，提高整个视觉系统的速度。它与计算机之间的通信可以采用标准总线 接口、串行通信总线接口或者网络通信等方式。
很多大公司都给予视觉测量领域足够的重视和 资金支持，以上是一些世界知名企业的视觉测量 产品。通过本课程的学习，我们会学习视觉测量 的理论基础、当今视觉测量领域的发展现状、以 及对视觉测量产品的运用！
1.1计算机视觉的发展与系统构成
South China University of Technology
常用的图像传感器：激光传感器 、线阵和面阵CCD摄像机或TV 摄像机、数字摄相机。
选择合适的光源对于获取清晰图像非 常重要，让我们认识一些常用的光源 South China University of Technology ：
South China University of Technology
美国Faro公司产品
South China University of Technology
ATOS便携式三维扫描仪
South China University of Technology
英国3D Scanners公司的产品
South China University of Technology
80年代中期，计算机视觉获得了迅速发展，主动视觉理论框架、给予感知特征群的 物体识别理论框架等新概念、新方法、新理论不断涌现
90年代，计算机视觉在工业环境中得到广泛应用，同时基于多视几何的视觉理论得 到迅速发展
计算机视觉系统构成
South China University of Technology
South China University of Technology
（4）计算机：计算机是整个计算机视觉系统的核心，它除了控制整个系 统的各个模块的正常运行外，还承担着视觉系统的最后结果运算和输出 。由图像采集系统输出的数字图像可以直接传送到计算机，有计算机采 用纯软件方式完成所有的图像处理和其他运算。如果纯软件处理能够满 足视觉系统的要求，就不需专用硬件处理系统出现在计算机视觉系统。
South China University of Technology
小结
随着计算机视觉的飞速发展，二维视觉处理已从二值视觉系统 发展为灰度视觉系统，并达到实用。在三维视觉信息获取上，也 取得了巨大的进步，并且由于实现思想和条件的不同，产生了相 应的诸多方法，从一定程度上克服了自然环境的限制，进一步扩 大了计算机视觉的应用领域。
2、计算机视觉的研究目标
计算机视觉的研究在于模拟人眼能完成的功能，更重要的是它能完 成人眼所不能胜任的。
South China University of Technology
3、视觉测量概念的提出 从计算机视觉概念和方法出发，将计算机视觉应用于空间几何尺 寸的精确测量和定位，从而产生了一种新的计算机视觉应用概念， 视觉测量。视觉测量作为当今高新技术之一，在电子学、光学探测、 图像处理和计算机技术不断成熟和完善的基础上得到了突飞猛进的 发展。
让我们先来了解一些基础概 念，做好本课程学习的准备工作！
1、什么是计算机视觉
South China University of Technology
随着信号处理理论和计算机技术的发展，人们试图用摄像机获取环 境图像并将其转换成数字信号，用计算机实现对视觉信息处理的全 过程，这样就形成了一门新兴的学科——计算机视觉。
（2）高速图像采集系统：由专用视频解码器、图像缓冲器以及控制接口 电路组成。主要功能是适时地将视觉传感器获取的模拟视频信号转换为 数字图像信号，并将图像直接传送给计算机进行显示和处理，或者将数 字图像传送给专用图像处理系统进行视觉信号的实施前段处理。随着逻 辑门阵列FPGA芯片的出现，使得大多数高速图像采集系统只需由几个芯 片就可以完成。 图像采集系统与计算机的接口采用工业标准总线，如 ISA、VME、PCI等。
视觉测量
主讲人：全燕鸣教授 博士生导师
第一章
引论
South China University of Technology
本章要点： 1.1计算机视觉的发展与系统构成 1.2生物视觉简介 1.3Marr视觉理论框架 1.4计算机视觉应用领域及面临问题 1.5视觉测量系统与关键技术
South China University of Technology
20世纪50年代开始统计模式识别，工作主要集中在二维图像分析、识别和理解上。 如：字符识别、工件表面、显微图片和航空照片的分析解释
60年代，Roberts开创了以理解三维场景为目标的三维计算机视觉的研究（ Roberts提出了所谓的“积木世界”说法）
70年代，出现了一些计算机视觉应用系统
80年代，Marr教授提出了Marr视觉理论，该理论成为20世纪80年代计算机视觉研 究领域中的一个十分重要的理论框架
视觉测量广泛应用于产品在线质量监控 、微电子器件的自动检测、各种磨具三 维形状的测量及生产线线中机械手的定 位与瞄准。在检测领域有重要地位哦！
看一些实例吧……
South China University of Technology
美国Perceptron公司研制的用于轿车 车身生产的Perceptron 1000型多传 感器视觉测量系统
计算机视觉系统一般以计算机为中心，主要有视觉传感器、高速图 像采集系统及专用图像处理系统等模块构成，如图所示：
标准总线
South China University of Technology
（1）视觉传感器：视觉传感器是整个计算机视觉系统信息的直接来源， 主要由一个或两个图像传感器组成，有时还要配以光投射器及其它辅助设 备。主要功能是获取足够的计算机视觉系统要处理的最原始图像。
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(3)专用图像处理系统：是计算机的辅助处理器，主要采用专用集成芯（ ASIC)、数字信号处理器（DSP)或者FPGA等设计的全硬件处理器，可 以实时高速完成各种低级图像的处理算法，减轻后端计算机的处理负荷 ，提高整个视觉系统的速度。它与计算机之间的通信可以采用标准总线 接口、串行通信总线接口或者网络通信等方式。
很多大公司都给予视觉测量领域足够的重视和 资金支持，以上是一些世界知名企业的视觉测量 产品。通过本课程的学习，我们会学习视觉测量 的理论基础、当今视觉测量领域的发展现状、以 及对视觉测量产品的运用！
1.1计算机视觉的发展与系统构成
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常用的图像传感器：激光传感器 、线阵和面阵CCD摄像机或TV 摄像机、数字摄相机。
选择合适的光源对于获取清晰图像非 常重要，让我们认识一些常用的光源 South China University of Technology ：
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美国Faro公司产品
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ATOS便携式三维扫描仪
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英国3D Scanners公司的产品
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80年代中期，计算机视觉获得了迅速发展，主动视觉理论框架、给予感知特征群的 物体识别理论框架等新概念、新方法、新理论不断涌现
90年代，计算机视觉在工业环境中得到广泛应用，同时基于多视几何的视觉理论得 到迅速发展
计算机视觉系统构成
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（4）计算机：计算机是整个计算机视觉系统的核心，它除了控制整个系 统的各个模块的正常运行外，还承担着视觉系统的最后结果运算和输出 。由图像采集系统输出的数字图像可以直接传送到计算机，有计算机采 用纯软件方式完成所有的图像处理和其他运算。如果纯软件处理能够满 足视觉系统的要求，就不需专用硬件处理系统出现在计算机视觉系统。
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小结
随着计算机视觉的飞速发展，二维视觉处理已从二值视觉系统 发展为灰度视觉系统，并达到实用。在三维视觉信息获取上，也 取得了巨大的进步，并且由于实现思想和条件的不同，产生了相 应的诸多方法，从一定程度上克服了自然环境的限制，进一步扩 大了计算机视觉的应用领域。
2、计算机视觉的研究目标
计算机视觉的研究在于模拟人眼能完成的功能，更重要的是它能完 成人眼所不能胜任的。
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3、视觉测量概念的提出 从计算机视觉概念和方法出发，将计算机视觉应用于空间几何尺 寸的精确测量和定位，从而产生了一种新的计算机视觉应用概念， 视觉测量。视觉测量作为当今高新技术之一，在电子学、光学探测、 图像处理和计算机技术不断成熟和完善的基础上得到了突飞猛进的 发展。