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关于机器视觉历史回顾:早期的智能概念
编辑: 时间: 2018-04-11 09:40 浏览量: 37



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关于机器视觉历史回顾:早期的智能概念


乍一看,摄像机技术似乎是20世纪的成就。然而,它的根源可追溯到公元前5世纪。因而,古希腊对光本质的研究可谓zui早的摄像机理论)。哲学家阿克拉戈斯的恩培多克勒( Empedocles of Acragas,公元前492-432年)认为

“女神阿芙罗狄蒂用四种元素造了人的眼睛,人眼睛中火照耀的光线与太阳的光线相互作用,从而产生视觉”从而延伸到现在的人类发明的机器视觉技术也就是利用人类的视觉联系到的一种新的发明。


墨子(公元前470-391年)指出光线通过针孔后会发生投射倒置;亚里士多德(公元前384-322年)描述了光线通过缝隙或小孔后投射的效果,并指出孔径越小,投影越清晰;zui后,欧几里得(公元前323-283年)指明,光沿直线传播。


总之,上述贡献可归结为针孔原理的早期描述。图1.2a给出了理论上的理想针孔装置,而图1.2b显示了当孔径d>0时,图像变得模糊。因此,孔径越小,图像越清晰。然而,这个结论在某一特定点才成立,在此点处的光散射又会引起模糊。继 Josef Petzval(1807-1891年)之后, Lord Rayleigh(1842-1919年)得出优化孔径为d=1.9√A,其中d是针孔直径;f是焦距;A是波长(550mm)。


与正常透镜物镜的F值范围F=[2,8,…,22]相比,针孔照相机的F数值F=fd达到了很高的值,如当f=100mm,d=0。45mm时,F=222。


因此,景深表示为被摄主体基本清晰的距离范围,可通过弥散圆(CoC)直径计算得到景深值(弥散圆是指,在观察距离为25cm,模糊圆仍可被人眼感知作一点,产生每毫米五条线的分辨率,见图1.2b)。


作为经验规则,CoC直径zui大限度值由蔡司公式给出:CoC=a/1730,a是相机底片对角长度。另一种CoC的依据是数字传感器像素间的空间距离,典型范围是5~10um。不管怎样,针孔摄像机的原理在今天仍被用于风景摄影与核医学成像(针孔 SPECT)。


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