浅谈计算机视觉技术进展及其新兴应用

王曦

摘要：随着我国经济和科学技术的高速发展，计算机的普及和应用范围不断增加。计算机视觉技术是通过摄像机为电脑安装上人类一样的眼睛，使其能够进行类别划分、动态跟踪和判断决策等功能。计算机视觉系统作为一种人工智能系统，能够通过对收集到的视频和图片等进行分析，获得所需要的信息。本篇论文首先对计算机视觉技术的概念和发展进行分析，然后对其应用进行介绍。

关键词：计算机视觉；发展；应用

1. 计算机视觉技术的概念和发展

随着计算机设备在社会当中的普及，计算机视觉和数字处理技术的应用条件已经成熟，开始应用于人们生活的各个领域当中。计算机视觉是对计算机智能化开展研究和分析，使其具有人类双眼一样功能的科学。也就是通过计算机的智能化手段对人们认知中的三维世界进行模拟的技术。具体来说，计算机视觉技术是通过摄像机为电脑安装上人类一样的眼睛，使其能够进行类别划分、动态跟踪和判断决策等功能。

该技术最早被美国应用于航空和军事领域，其发展主要经过三个阶段。第一个阶段主要是上世纪五十年代，其主要是对2D图像进行识别和研究，其应用存在很大的局限性。包括显微图像的研究、航空图片的分析等。第二个时期是上世纪六十年代，有关研究人员将利用计算机系统获取到的模拟图片转化成数字图像，从信息中进行三维结构图形的提取，对图像的特征开展分析。第三个阶段是从上世纪七十年代开始，GUZMAN等构建了视觉应用系统，许多研究人员开始了人工智能、机器视觉等方面的研究^[1]。当前计算机技术已经从理论研究开始向实际应用方向转变，大量应用于人们的生活和工业生产等领域当中。随着计算机智能化技术以及神经网络科学的发展，计算机视觉技术具有广阔的发展前景，会在未来的尖端技术领域发挥越来越大的作用。

2. 计算机视觉技术的新兴应用

1. 公共安全领域

计算机视觉技术在公共安全领域当中的应用主要是开展视频的智能化分析，对视频画面中的物体形状进行判别，对空间进行确定，对运行形态进行分析等。目前以计算机视觉技术为基础的智能视频分析技术，主要应用在刑侦追逃、金融安保、交通监管等 领域当中。其发展主要的技术支持来自两个方面，首先是技术层面，视频监控的清晰化和监控的IP化使得视频的可分析性不断提高，计算机芯片技术的发展和算法的更新解决了智能视频分析中的技术难题。其次是市场层面，我们国家政府部门不断推出系统化的安防工程，加快了视频监控基础设施的建设，为计算机视觉技术在公共安全领域的应用奠定了软硬件基础。

2. 智能驾驶领域

智能驾驶指的是通过车辆搭配的传感器、控制器和雷达等设备，利用智能芯片、计算机视觉技术、通信网络技术等，实现车辆、道路、驾驶者、云网络等的信息分享和调用，使得汽车能够对周围环境的变化进行捕捉，完成智能化的分析和决策，实现自主控制功能，是一种利用更加高效和安全的方式取代人工操控车辆的新型技术。其中，定位、听觉、雷达、视觉等传感器是智能技术的核心组件，也是计算机视觉技术应用于智能驾驶的信息来源。计算机技术利用各种传感器收集到的信息开展全面的分析和整合，对各种数据进行分析和判断，为驾驶平台开展道路规划、路径决策、障碍物判断、车辆转向等控制提供支撑^[2]。

3. 医疗健康领域

人工智能技术应用于医疗健康领域当中的类型主要有医学影像、医疗辅助、生物技术、药品研发和医院管理五种。其中，基于计算机视觉技术的医学影像应用较为广泛。计算机视觉技术能够对医学影像开展识别和判断，对皮肤病开展自我检查，对病灶进行识别等。但是当前在信息获取方面存在许多的不足。首先是高质量的影像分析通常都集中于大型的总和医院，各种医疗单位的信息基本不会分享，未能进行信息共享体系的构建。其次是我们国家获取到的医学影像信息出自不同的设备，数据之间没有建立规范化的标准，影响了计算机视觉技术的应用。

4. 内容审核领域

内容审核技术的应用主要是在互联网领域当中，为网络的安全运行和内容的规范提供保障，避免网站发生监管风险问题。该领域对计算机视觉技术中的目标检测、类型划分等技术进行了应用，比如进行智能鉴黄，使用的就是图片的类型划分和识别技术，对于敏感图片进行快速的识别，依据类别进行过滤。通过计算机视觉技术不仅可以有效的节约人力审核的成本，减少工作量，而且能够避免对人员造成精神污染。同时，计算机视觉技术也可以对违禁品和暴力场面进行识别，并依据分类技术进行类别划分，对图中的标志性建筑和旗帜等进行检测，避免其在网络传播。

5. 新零售领域

计算机技术在零售行业的应用最早开始于电子商务领域，阿里巴巴、京东等互联网公司很早就对计算机视觉技术的应用进行关注。当前其在线下实体零售领域中的应用不断拓展，提高了零售工作的效率，为消费者提供了更加优质的购买体验。其应用主要在三个方面。首先是面部识别。计算机视觉技术能够对消费者的性别、年龄、消费习惯等信息进行识别，提醒商户做出及时的反应，以便为客户提供更加优质的服务。比如法国棒棒糖公司利用计算机视觉技术，使得客户进入商场以后就会对其消费记录和购买爱好进行提取，推荐给他们针对性的产品。其次是货架数字化。零售公司可以利用计算机视觉技术，对货架上的产品进行动态的监控，方便对货物进行及时的调配，避免出现货物短缺的情况，不仅节约了库存管理的成本和准确性，也提高了货品补充的效率

^[3]。最后是营销互动。通过计算机视觉技术中的人脸识别、手势判定等技术，能够跟客户实现营销互动，使得营销更加具有个性化和针对性，实现品牌跟用户的连接。比如在亚马逊无人商店中，智能终端能够完成物体的自动识别，无需收银员或者条码扫描进行费用结算。

6. 其他领域

计算机视觉技术的应用领域不断拓展，适用范围不断拓宽。比如在农业自动化当中获得了广泛的使用，能够对生产流程进行优化。利用计算机视觉技术能够对农产品的品质进行鉴别和级别划分，通过产品的物理参数进行质量评价。在工业检测方面，可以利用计算机视觉技术对高速运行的自动生产线进行监控，对生产的零件进行质量检测，对尺寸进行判断等。这里就不一一列举了，可以明确的指出，计算机视觉技术的应用将来会越来越广泛。

3. 总结语

计算机视觉技术在内容拓展和视觉理解方面都有着深入的发展，其正在成为一项成熟的技术应用于各种场景当中。当前在公共安全、内容审核、智能驾驶、零售等领域中的应用，尽管仍然存在许多的不足，但是能够在短时间内完成人工无法完成的工作量，对于质量的监控更加严格，具有广阔的应用前景和发展空间。

参考文献：

1. 李翔. 浅谈计算机视觉及其在电子商务中的应用[J]. 商场现代化, 2020, 000(004):35-36.

2. 宁雅佳, 薛冰, 冯春涌. 浅谈我国遥感技术的发展及应用[J]. 中国战略新兴产业, 2019, 000(010):76.

3. 李雅琪[1,2], 冯晓辉[2,6], 王哲[3,5]. 计算机视觉技术的应用进展[J]. 人工智能, 2019, 000(002):18-27.

作者简介：

姓名: 王曦

出生年月: 1994/10/03

性别: 女

籍贯: 河北石家庄

职称: 助教

专业方向：计算机视觉图像分类、图像识别