计算机视觉_中科院

Example of Behavior Prediction
Human Tracking－Indoor
Human Tracking－Outdoor
步态识别
Human Recognition Based on Walking Gait
虹膜识别
核磁共振图象与CT图象融合的切片
颅骨 软组织
计算机视觉与人工智能
• 人工智能：主要研究智能系统的设计和有 关智能的计算理论与方法 • AI may be considered as having three stages:perception,cognition and action • 计算机视觉经常被视为AI的一个分支
计算机视觉与心理物理学
• 心理物理学(Psychophysics)：主要研究人 类自身视觉系统的有关机理与现象
计算机视觉与心理物理学
• 心理物理学(Psychophysics)：主要研究人 类自身视觉系统的有关机理与现象 • 心理物理学的研究结果往往被用来作为建 立计算机视觉模型的理论根据
Marr的视觉计算理论框架
• 美国MIT的David Marr在70年代末提出了 第一个较为完善的视觉系统框架 • 此框架尽管存在很多缺陷，但过去20多年 一直处于主导地位 D.Marr, Vision, 1982. 中译本：视觉计算理论，姚国正、刘磊、 汪云九译，科学出版社，1988。
视觉系统研究的三个层次
• 计算理论层次 回答系统各部分的计算目的和策略 • 表达与算法层次 给出各部分的信息表达和实现各部分目标 的具体算法 • 硬件层次 回答如何用硬件实现以上算法
Reconstructed points
Texture mapping
Demo
计算机视觉与图像处理
• 图像处理(Image Processing)：实现从输入图 像到另一种图像的转换 • 图像处理：人是最终的解释者 • 计算机视觉：计算机是图像的解释者 • 计算机视觉系统需要图像处理模块
计算机视觉与计算机图形学
主要期刊与会议
• IJCV, IEEE Transactions on PAMI, IEEE TImage Processing, IEEE T-Multimedia, Pattern Recognition, Image and Vision Computing, PR Letters, …… • ICCV, ICPR, ICIP, CVPR, ECCV, ACCV, BMVC, MVA, …… • 自动化学报、计算机学报、软件学报、电子学报、 中国图像图形学报、模式识别与人工智能、……
视觉信息处理的三个阶段
• 低层视觉(Low-level vision) 构成所谓的“要素图”(primary sketch), 包含一些基本的图像特征 • 中层视觉(Intermediate-level vision) 构成对环境的2.5维描述，即部分的、不 完整的三维信息描述 • 高层视觉(High-level vision) 从2.5维Fra Baidu bibliotek述得到完整的三维描述
自然人机交互
Bill Gates: The future of computing is to make computers see, hear, speak and learn.
计算机视觉监控
异 常 行 为 检 测 实 例
Example of Behavior Prediction
Example of Behavior Prediction
配准前
配准后
配准结果的三维显示
配准结果的三维头皮 显示，绿色为CT重建 结果，肉色为核磁共 振重建结果。
分割结果在二维切片 上的显示。
脑室重建结果的三维显示
脑室的三维重建
行走的兵佣
Example of Reconstruction
Original images
Triangulation results
Marr视觉计算理论框架
假 定 视 觉 被 动 响 应 视 觉 环 境 的 对 是 统 系 体 低层视觉 (Low-level Vision) 息 视 的 单 向 过 程 由 局 部 信 息 到 整 是 算 计 觉
图像特征“要素图”
假 信 定
中层视觉 (Intermediate-level Vision)
• 计算机图形学：从三维描述到二维图像显示 • 计算机视觉：从二维图像数据到三维描述 • 在一定意义上讲，计算机视觉是计算机图形 学的逆问题 • 两者从最初相互独立的平行发展到最近的融 合是一大趋势
计算机视觉与模式识别
• 模式识别：研究各类模式的分类，其中模 式可以有不同的物理意义和表现形式 • 图像模式的分类是计算机视觉中的一个重 要问题 • 模式识别中的许多方法可以应用于计算机 视觉中
250 130 一辆黑色轿车
Why Computer Vision？
• 视觉是人类智能的重要组 成部分 • 人类获取的信息70－80％ 来自视觉 • 人类视觉的机理需要进一 步的探索
计算机视觉是信息科学领 域的一个重大挑战性问题
•图灵奖获得者Jim Gray列出 的12大信息科学问题之一:
See as well as a person
2.5D描述
高层视觉 (High-level Vision )
3D描述
课程安排
One lecture every week on FRIDAY morning (9:00-11:50am)
主要参考书
• 马颂德、张正友，计算机视觉，科学出版社,1998 • D.Marr, Vision, 1982(中译本：视觉计算理论，姚 国正、刘磊、汪云九译，科学出版社，1988) • D.H.Ballard and C.M.Brown, Computer Vision, Prentice-Hall, 1982 • R.Jain, R.Kasturi and B.G.Schunck, Machine Vision, McGraw-Hill, 1995 • O.D.Faugeras, Three Dimensional Computer Vision: A Geometric Viewpoint, MIT Press, 1993
计算机视觉
中科院自动化所 谭铁牛 2005年3月4日 北京
An intelligent system ?
Input video
Computer Vision System
Interpreted object activities
计算机视觉的目的
• 从二维图象恢复三维信息 • 从原始的图像数值描述产 生语义概念化的描述