機(jī)器人視覺與計(jì)算機(jī)視覺:有什么不同?
什么是機(jī)器人視覺?
在基本術(shù)語(yǔ)中,機(jī)器人視覺涉及使用相機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)算法的結(jié)合,讓機(jī)器人處理來(lái)自現(xiàn)實(shí)世界的視覺數(shù)據(jù)。例如,您的系統(tǒng)可以使一個(gè)二維攝像頭,檢測(cè)到機(jī)器將拿起來(lái)的一個(gè)對(duì)象物。更復(fù)雜的例子可能是使用一個(gè)3D立體相機(jī)來(lái)引導(dǎo)機(jī)器人將車輪安裝到一個(gè)以移動(dòng)中的車輛上。
如果沒有機(jī)器視覺,你的機(jī)器人基本上是個(gè)瞎子。對(duì)一些機(jī)器人任務(wù)來(lái)說(shuō),這也許不是一個(gè)問(wèn)題。但對(duì)于某些應(yīng)用來(lái)說(shuō),機(jī)器人視覺是有幫助的,甚至是必不可少的
機(jī)器人視覺(Robot Vision)的“族譜”
機(jī)器人視覺與機(jī)器視覺密切相關(guān),機(jī)器視覺我們稍后再介紹。他們兩個(gè)又都與計(jì)算機(jī)視覺密切相關(guān)。如果他們談?wù)摰氖且粋€(gè)“族譜”,計(jì)算機(jī)視覺可以看作是他們的 “父母”。然而,為了詳細(xì)的了解他們?cè)谡麄€(gè)系統(tǒng)中的位置,我們要更進(jìn)一步介紹他們的“祖父母”-信號(hào)處理。
信號(hào)處理(SignalProcessing)
信號(hào)處理包括處理電子信號(hào),或是清理(例如:除噪),提取信息,為輸出到顯示端的前置預(yù)處理,或者為他們的進(jìn)一步處理做準(zhǔn)備的預(yù)處理。任何東西都可以是一個(gè)信號(hào),或多或少。有各種類型的信號(hào)可以被處理,例如:模擬信號(hào),數(shù)字信號(hào),頻率信號(hào)等等。圖像基本上只是二維(或更多維)的信號(hào)。對(duì)于機(jī)器人視覺,我們感興趣的是針對(duì)圖像的處理。所以,我們?cè)谟懻搱D像處理,對(duì)嗎?不對(duì)。
圖像處理與計(jì)算機(jī)視覺(ImageProcessing vs Computer Vision)
計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理就像堂兄妹,但他們有著很不同的目標(biāo)。圖像處理技術(shù)主要是用來(lái)提高圖像的質(zhì)量,將其轉(zhuǎn)換成另外一種格式(如直方圖)或改變它以進(jìn)一步處理。另一方面,計(jì)算機(jī)視覺更側(cè)重于從圖像中提取信息,以感知它們。因此,您可能會(huì)使用圖像處理將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像,然后用計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)圖像中的對(duì)象。如果我們?cè)龠M(jìn)一步往上看這個(gè)“族譜”,我們看到,這兩個(gè)領(lǐng)域都受物理領(lǐng)域很大的影響特別是光學(xué)。
圖形識(shí)別與機(jī)器學(xué)習(xí)(Pattern Recognition and Machine Learning)
到目前為止,情況還這么簡(jiǎn)單。當(dāng)我們將圖形識(shí)別或更廣泛的機(jī)器學(xué)習(xí)加入到“族譜”當(dāng)中的時(shí)候,情況就開始變得有些復(fù)雜。這個(gè)分支專注于識(shí)別數(shù)據(jù)中的圖形,對(duì)于需要機(jī)器人視覺的旭東更先進(jìn)的功能來(lái)說(shuō)這是相當(dāng)重要的。例如,為了能夠從它的圖像中識(shí)別一個(gè)對(duì)象,該軟件必須能夠監(jiān)測(cè)到它所看到的對(duì)象是不是之前看到過(guò)的對(duì)象。因此,機(jī)器學(xué)習(xí)是計(jì)算機(jī)視覺除信號(hào)處理之外的另外一個(gè)母體。
然而,并不是所有的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)都需要機(jī)器學(xué)習(xí)。你也可以使用信號(hào),而不是圖像進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí),然后將其作為一個(gè)Input輸入到機(jī)器學(xué)習(xí)算法。例如。計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)到傳送帶上的零件大小和顏色,然后機(jī)器學(xué)習(xí)根據(jù)它從正常的良品看起來(lái)應(yīng)該是什么樣子學(xué)到的知識(shí),來(lái)判定這些零件是不是不良品。
機(jī)器視覺(MachineVision)
現(xiàn)在我們談到機(jī)器視覺,一切都將改變。這是因?yàn)闄C(jī)器視覺完全不同于之前談到的術(shù)語(yǔ)。它更側(cè)重于特定的應(yīng)用,而不僅僅是關(guān)注技術(shù)的部分。機(jī)器視覺是指工業(yè)用途的視覺來(lái)進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、過(guò)程控制和機(jī)器人導(dǎo)引。“族譜”的其余部分是科學(xué)領(lǐng)域,而機(jī)器視覺是一個(gè)工程領(lǐng)域。
某種程度上來(lái)說(shuō),你可以認(rèn)為機(jī)器視覺是計(jì)算機(jī)視覺的孩子,因?yàn)樗褂糜?jì)算機(jī)視覺和圖像處理的技術(shù)和算法。但是,雖然它可以用來(lái)指導(dǎo)機(jī)器人的,他又不完全是機(jī)器人視覺。