什么是计算机视觉？

计算机视觉这种技术可以将静止图像或视频数据转换为一种决策或新的表示。所有这样的转换都是为了完成某种特定的目的而进行的。

输入数据可能包含一些场景信息，例如“相机是搭载在一辆车上的”或者“雷达发现了一米之外有一个目标”。一个新的表示，意思是将彩色图像转换为黑白图像，或者从一个图像序列中消除相机运动所产生的影响。

人类的视觉

因为我们是被赋予了视觉的生物，所以很容易误认为“计算机视觉也是一种很简单的任务”。计算机视觉究竟有多困难呢？

请说说你是如何从一张图像中观察到一辆车的。你最开始的直觉可能具有很强的误导性。人类的大脑将视觉信号划分为许多通道，好让不同的信息流输入大脑。大脑已经被证明有一套注意力系统，在基于任务的方式上，通过图像的重要部分检验其他区域的估计。在视觉信息流中存在巨量的信息反馈，并且到现在我们对此过程也知之甚少。

肌肉控制的感知器和其他所有感官都存在着广泛的相互联系，这让大脑能够利用人在世界上多年生活经验所产生的交叉联想，大脑中的反馈循环将反馈传递到每一个处理过程，包括人体的感知器官（眼睛），通过虹膜从物理上控制光线的量来调节视网膜对物体表面的感知。

计算机的视觉

然而在机器视觉系统中，计算机会从相机或者硬盘接收栅格状排列的数字，也就是说，最关键的是，机器视觉系统不存在一个预先建立的模式识别机制。没有自动控制焦距和光圈，也不能将多年的经验联系在一起。大部分的视觉系统都还处于一个非常朴素原始的阶段。

图 1 展示了一辆汽车。在这张图片中，我们看到后视镜位于驾驶室旁边。但是对于计算机而言，看到的只是按照栅格状排列的数字。所有在栅格中给出的数字还有大量的噪声，所以每个数字只能给我们提供少量的信息，但是这个数字栅格就是计算机所能够“看见”的全部了。我们的任务变成将这个带有噪声的数字栅格转换为感知结果“后视镜”。

图 2 给出了为什么计算机视觉如此困难的另一些解释。