第1页，共28页，星期日，2025年，2月5日人类视觉的目的JJGibson理论 1:适应外界环境 2：控制自身的运动DMarr:重构可见表面的几何形状形状位置运动整体感知：不可计算可计算第2页，共28页，星期日，2025年，2月5日计算机视觉的任务中心任务就是对图象进行理解对单幅图象的理解对多幅图象的理解对视频图象的理解21世纪，是对video图象进行理解的世纪理解什么？形状，位置、运动第3页，共28页，星期日，2025年，2月5日人类视觉计算机视觉认知和感知理论或模型只有可计算才能对计算机视觉研究有推动作用第4页，共28页，星期日，2025年，2月5日历史与现状计算机视觉20多年来的二大事件主动视觉，目的视觉Marr计算视觉理论（80年代）使计算机视觉成为一门独立科学摄象机自标定和分层重建（90年代）使计算机视觉走出了低谷第5页，共28页，星期日，2025年，2月5日Marr计算视觉理论Marr计算视觉理论有二个核心论点：1：人类视觉的主体是重构可见表面的几何形状；2：人类视觉的重构过程是可以通过计算的方式完成的。第6页，共28页，星期日，2025年，2月5日Random-dotstereogramsBelaJuleszin1960病理学证据第7页，共28页，星期日，2025年，2月5日Marr计算视觉理论三个层次计算理论表达与算法算法实现三个步骤Primitives2.5D3D第8页，共28页，星期日，2025年，2月5日算法的三个步骤图像Zero-crossingRawprimalsketchFullprimalsketch立体视觉运动分析轮廓分析光照分析表达3D物体识别物体种类形状位置的描述第9页，共28页，星期日，2025年，2月5日人类立体视觉模块尽管人们对Marr计算视觉理论提出了这样那样的质疑和批评，但Marr计算视觉仍然是计算机视觉的主流理论。也许Marr的“视觉主体为对可见表面的重构”假设是错误的，但人类的立体视觉通道是最主要的通道之一。第10页，共28页，星期日，2025年，2月5日人类视觉通道第11页，共28页，星期日，2025年，2月5日计算机视觉的发展历程1982198819932004工业应用，精度要求高精度要求不高的应用？第12页，共28页，星期日，2025年，2月5日92年以来最大的理论成果分层重构理论图象图象射影空间仿射空间欧氏空间欧氏空间第13页，共28页，星期日，2025年，2月5日认知心理学实验支持分层重构理论优先级别拓扑空间射影空间仿射空间欧氏空间第14页，共28页，星期日，2025年，2月5日不同空间下重建的定义如果则当A为射影变换矩阵时，称此时的重建为射影重建当A为仿射变换矩阵时，称此时的重建为仿射重建当A为刚体变换矩阵时，称此时的重建为欧氏重建PEXE第15页，共28页，星期日，2025年，2月5日X,PUPE，XE欧氏空间欧氏变换欧氏重建射影变换射影重建仿射变换仿射重建第16页，共28页，星期日，2025年，2月5日第17页，共28页，星期日，2025年，2月5日第18页，共28页，星期日，2025年，2月5日第19页，共28页，星期日，2025年，2月5日计算机视觉的几个核心问题单幅图象分割问题多幅图象三维重构问题运动分割与跟踪第20页，共28页，星期日，2025年，2月5日