3.2 視覺技術(shù)

視覺技術(shù)主要用計(jì)算機(jī)來模擬人的視覺功能，但并不僅是人眼的簡單延伸，更重要的是具有大腦的一部分視覺分析功能，即從客觀事物的圖像中提取特征信息，對特征借息降維處理后加以分析、理解，最終用于實(shí)際檢測、工業(yè)測量和控制。

計(jì)算機(jī)視覺作為視覺技術(shù)的關(guān)鍵代表和組成部分，諸如圖像檢測、分類、識別和定位等功能的實(shí)現(xiàn)均依賴計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。下面介紹幾種基于計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的重要應(yīng)用及其學(xué)習(xí)模型。

3.2.1圖像分類

圖3-4圖像分類

對于給定一組被標(biāo)記為單一類別的圖像，對一組新的測試圖像的類別進(jìn)行預(yù)測，并測量預(yù)測的準(zhǔn)確性結(jié)果，這就是圖像分類向題。計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)研究提出了一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法。該方法并不是直接在算法程序中指定每個(gè)感興趣的圖像類別，而是為計(jì)算機(jī)的每個(gè)圖像類別都提供許多示例，然后設(shè)計(jì)一個(gè)學(xué)習(xí)算法，查看這些示例并學(xué)習(xí)每個(gè)類別的視覺外觀。也就是說，首先積累一個(gè)帶有標(biāo)記圖像的訓(xùn)練集，然后將其輸入計(jì)算機(jī)中，由計(jì)算機(jī)來處理這些數(shù)據(jù)。

可以按照下面的步驟來分解。

（1）輸入是由N個(gè)圖像組成的訓(xùn)練集，共有K個(gè)類別，每個(gè)圖像都被標(biāo)記為其中一個(gè)類別。

（2）使用該訓(xùn)練集訓(xùn)練一個(gè)分類器，來學(xué)習(xí)每個(gè)類別的外部特征。

（3）預(yù)測一組新圖像的類標(biāo)簽，評估分類器的性能，用分類器預(yù)測的類別標(biāo)簽與其真實(shí)的類別標(biāo)簽進(jìn)行比較。

目前較為流行的圖像分類架構(gòu)是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolutional Neural Networks，CNN）-將圖像送入網(wǎng)絡(luò)，然后網(wǎng)絡(luò)對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。