计算机视觉的用途精选(九篇)
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第1篇：计算机视觉的用途范文
在用常见的手势进行交流时，人们很容易就能互相理解，在经过学习之后，聋哑人或是正常人都可以运用手语进行交流。不过，想象一下，当你对计算机(或机器)做一个手势，它就能领会你的意图会是怎样的情景呢?如果计算机(或机器)看得懂手语，又意味着什么呢?姑且不管实现这样的人机交流有何深远的意义，还是先让我们来探究一下这样的可行性吧，想想看得懂手语的计算机(或机器)能有什么用途。
人机交互：从呆板到员活
人类之间的交流往往声情并茂，既采用自然语言(口语、书面语言)，还广泛采用人体语言(表情、体势、手势)。与人类之间的交流相比，人机交互就显得呆板多了。以计算机的输入方式为例，人要向计算机下达指令，最常见的方式还是通过键盘输入。当然，手写输入也正为许多人所接受和喜爱，语音输入的研究也进行得热火朝天，最初单一而呆板的输入方式已经得到了扩展。然而，科学研究是永无止境的，人体语言这种简单快捷的信息交流方式得到了很多研究者的关注，他们想，能不能把这种灵活的信息交流方式也引进人机交互中呢?
于是研究人员展开了对人体语言理解的研究。人体语言的感知、人体语言与自然语言的信息融合对提高计算机的人类语言理解水平，加强人机接口的可实用性有着积极的意义。手语(手势)是人体语言的一个非常重要的组成部分，它是包含信息量最多的一种人体语言，它与语言、书面语等自然语言的表达能力相同。因而完全可以把手语作为人机交互的一种手段，它具有很强的视觉效果，生动、形象、直观。可见，将手势运用于计算机能够很好地改善人机交互的效率。
计算机怎样识别手势?
从不同的角度可以对手势进行不同的分类。分为交互性手势和操作性手势，前者手的运动表示特定的信息(如乐队指挥)，靠视觉来感知，后者不表达任何信息(如弹琴)；分为自主性手势和非自主性手势，后者需要与语音配合用来加强或补充某些信息(如演讲者用手势描述动作、空间结构等信息)，分为离心手势和向心手势，前者直接针对说话人，有明确的交流意图，后者只是反应说话人的情绪和内心的愿望。
手势的各种组合、运动相当复杂，不过简单来看，手势主要有如下的特点：手是弹性物体，因此同一手势之间差别很大，手有大量冗余信息，由于人识别手势关键是识别手指特征，因此手掌特征是冗余的信息：手的位置是在三维空间，很难定位：手的表面是，非平滑的，容易产生阴影。
了解了手势的这些特点，就可以在手势研究中对手势做适当的分割、假设和约束。例如，可以给出如下约束：如果整个手处于运动状态，那么手指的运动和状态就不重要，如果手势主要由各手指之间的相对运动构成，那么手就应该处于静止状态。比如鼠标和笔式交互设备就是通过识别手的整体运动来完成人与计算机的交互，但它们不能识别手指的动作，其优点是仅利用软件算法就能实现，适合于一般桌面系统。只有当用鼠标或笔式交互设备的运动或方向变化来传达信息时，才可将鼠标或笔式交互设备看作手势表达工具。笔式交互设备发展很快，它提供了充分的交互信息，如压力、方向、旋转和位置信息，但现有交互主要是简单地替代鼠标。
计算机识别手势的手段主要有两种：
1．数据手套。数据手套是虚拟现实系统中广泛使用的传感设备，用户通过数据手套，能做出各种手势向系统发出命令，与虚拟世界进行各种交互操作：比如通过一只与数据手套对应的在计算机屏幕上显示的虚拟手，使用户成为虚拟世界中的一员：抓取物体，如果手套有力反馈，还能让用户感觉到物体的重量和材质等。美国在“洞穴”虚拟系统中就是利用数据手套来研制武器。数据手套的主要优点是可以测定手指的姿势和手势，但是相对而言代价较为昂贵，并且有时会给用户带来不便(如出汗)。
2．计算机视觉。即利用摄像机输人手势，其优点是不干扰用户，这是一种很有前途的技术，目前有许多研究者致力于此项工作。但在技术上存在很多困难，目前的计算机视觉技术还难以胜任手势识别和理解的任务。
目前较为实用的手势识别是基于数据手套的，因为数据手套不仅可以输入包括三维空间运动在内的较为全面的手势信息，而且比基于计算机视觉的手势在技术上要容易得多。
更好地为人服务
日本三菱电子研究实验室的研究人员已经使用低成本的视觉系统，通过手势就可以控制一台电视机。由计算机控制的美国航空航天局虚拟太空站也是采用美国Cybernet公司开发的手语识别软件，通过一部架设在顶部的摄像机来追踪指挥者的手势。当系统捕捉到挥手等手势时，就会做出相应的反应，让指挥者像航天员一样在计算机虚拟的阿尔法国际太空站上移动(确切地说是飘动)。
Cybemet公司的软件还能识别一系列的特定手势，就像工地上的工人或交通警察经常用的那种手语，通过这些手势你能够旋转在虚拟旅行中看到的三维图像，还可以向上或是向下改变你的视角。美国航空航天局正在考虑把这套系统用于真正的太空站，因为笨重的航天服和微重力环境使得鼠标和键盘都变得难以操纵。也许不久之后，航天员就能用简单的手语来控制机器人在太空中抓取物体。
手语(手势)识别系统的研究还有助于改善和提高聋哑人的生活学习和工作条件，为他们提供更好的服务。同时也可以应用于计算机辅助哑语教学、电视节目双语播放、虚拟人的研究、电影制作中的特技处理、动画的制作、医疗研究、游戏娱乐等诸多方面。另外，手语识别系统的研究涉及到教学、计算机图形学、机器人运动学、医学等多学科。因此，手语识别系统的研究非常有意义。
第2篇：计算机视觉的用途范文
Abstract:There are three stages about the development of video monitoring system, simulative video surveillance system, digital video monitoring system and digital control system, and the intelligent video surveillance system is the future and hope of video monitoring system. Intelligent video analysis technology is the key technology of intelligent video surveillance, the core of changing passive surveillance into active identification.
关键词:视频监控系统,智能视频分析系统,智能视频分析技术
Key words:video monitoring system; intelligent video analysis system; intelligent video analysis technology
中图分类号:TP27 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)17-0097-02
0引言
俗话说“百闻不如一见”,视觉信息在人类活动所涉及的信息中占据的比重最大,而且由于其空间和结构特性使其不能为任何其他信息所替代。智能视频监控(IVS,Intelligent Video surveillance)技术源于计算机视觉(CV,Computer Vision)技术,作为人工智能(AI,Artificial Intelligent)研究的一个分支,是一项新兴的安防技术,有着广阔的发展前景。智能视频监控技术是指利用计算机视觉的方法,在不需要人为干预的情况下,通过对视频序列进行实时自动分析,实现对目标的定位、识别和跟踪,并在此基础上进行行为分析,以达到完成日常管理和对异常情况预警的目的。基本的智能视频监控系统主要由视频数据采集、视频数据编码、视频数据传输以及视频数据分析处理和异常行为报警等部分组成。进入21世纪以来,国际反恐斗争的形势日趋严峻,智能视频监控作为安防系统的重要组成部分,广泛应用于各种公共场所和大型活动之中。我国的智能视频监控技术也在“平安城市”项目、奥运安防和上海世博会安防等各行业安防项目的强劲刺激和拉动下,进入了蓬勃发展阶段。
1智能视频监控的发展历程及研究现状
近三十年来,视频监控系统的发展经历了模拟视频监控系统、数字视频监控系统、全数字化监控系统(网络摄像机和视频服务器)三个阶段的演变,得到了巨大的发展。
1.1 模拟视频监控系统早期的视频监控是以摄像机、监视器(电视机)组成的纯模拟的视频监控系统,称为闭路监视系统。随后出现了视频切换设备,闭路监视系统加入多路视频切换、摄像机云台/镜头控制和报警联动等数字控制功能,实现了数字控制的模拟视频监控系统,称为第一代视频监控系统。
1.2 数字视频监控系统20世纪90年代中期,以DVR(Digital Video Recorder)为代表的第二代视频监控系统出现在视频监控市场上,大大提高了用户对录像信息的处理能力。DVR使用户可以将模拟的视频信号进行数字化并存储在硬盘而不是盒式录像带上。用户还可以通过DVR控制摄像机的启闭,从而实现移动侦测功能,对于报警事件以及事前/事后报警信息的搜索也变得十分简单。
1.3 网络视频监控系统进入21世纪以后,随着网络带宽、计算机处理能力和存储器容量的迅速提高,以及各种实用视频信息处理技术的出现,视频监控进入了全数字化的网络时代,称为第三代视频监控系统,即全数字视频监控系统或网络数字视频监控系统。然而由于作为监控者的人类自身生理上的弱点和视频监控设备在功能和性能上的局限性,使得各类视频监控系统均不同程度存在精确度差、报警不及时、误报和漏报等现象,以至系统的安全性和实用性得不到保障。因此,能够每天连续24小时实时智能监视,并能够自动分析摄像机捕捉的图像数据,当异常发生时又能向保卫人员准确及时地发出警报的智能视频监控系统应运而生,这样即可以有效预防犯罪发生,同时也减少了雇佣大批监视人员所需要的人力、财力和物力的投入。随着计算机视觉技术的不断发展和计算机处理能力的迅速提高,智能视频监控系统以其快速从海量视频信息中自动分析和抽取关键信息的优势,迅速占领国内外安防市场。
2智能视频监控系统的关键技术及优势
所谓智能视频监控,就是指采用智能视频分析算法,利用计算机视觉技术对视野范围内的目标进行行为的分析和内容提取,当发现符合某种规则的行为(如越界、游荡、滞留等)发生时,自动发出提示信号,采取特定对应措施(如声光报警、移动监测并记录)或通知监控人员进行人工干预等。作为智能视频监控的关键技术,智能视频分析技术可分为动态视频目标检测定位、动态视频目标跟踪、动态视频目标分类识别、行为理解与描述、异常事件分析等部分。
动态视频目标检测技术是智能视频分析的基础,主要是指通过监控画面识别目标区域的图像变化,从监控场景中将目标提取出来。主要方法是背景减除法、时间差分法、光流法、特征检测法等。动态视频目标跟踪是指结合物体的外表和运动特性,实现对不同形状、颜色、不同背景的目标进行识别的技术。常用的方法有基于运动估计的跟踪、基于特征的跟踪、基于主动轮廓的跟踪等。动态视频目标分类识别包含目标的识别、目标行为模式的分析、目标的状态分析等。行为理解与描述是最具挑战的研究方向,因为观察人的最终目标就是分析和理解人的个人行为、人与人之间及人与其它目标的交互行为等。近年来,利用机器学习工具构建人行为的统计模型方面有了一定的进展,但特征选择和机器学习仍然是行为理解的难点。主要方法是状态空间法和模板匹配方法。异常事件分析报警则是智能视频监控的主要目的,是视频监控智能化的必然要求。智能视频监控系统较于以往的视频监控系统有很大的优势,它在很大程度上弥补了普通智能视频监控系统的缺陷,变被动监控为主动识别。智能视频监控系统的优势很明显,如全天候可靠的视频监控,减少了人为因素造成的误报、漏报,将监控人员从"目不转睛"和主观的分析判断模式中解放出来。通过智能视频分析模块对监控画面的自动分析,实现对异常事件的主动编码、报警和保存。提高报警精度和响应速度,前端设备集成强大的数字图像处理功能,并运行高级的智能视频分析算法,使用户可以更加精确的定义安全威胁的特征,识别可疑活动,在安全威胁发生之前提示监控人员提前做好准备,并根据实际情况驱动预案生成和执行。智能视频监控还可以有效的扩展视频资源的用途,将视频资源应用到非安全领域中,如大型活动的人数统计、重要人物身份识别等。
3智能视频监控系统的应用及发展方向
智能视频监控系统的应用主要分为两大类:安全相关类应用和非安全相关类应用。安全相关类应用主要是在安防系统中。伴随重大政治、经济、体育活动的增加,恐怖袭击的频繁发生,市场上对此类应用的需求不断增长。主要包括:高级视频移动侦测(Advanced VMD)、物体追踪(Motion Tracking)、人脸识别(Facial Detection)、车辆识别(Vehicle Identification)、非法滞留(ObjectPersistence)等。目前,智能视频监控系统已经在高端的安防市场有了多年应用,如在机场、监狱、军事基地和其他大型基础设施中。以机场为例,它的周界太过分散,监控人员无法完全监控到所有周界。这时,智能化的监控系统就可以充分展示它的才能了,它能够自动探测在某些特定场所和时间内进入或离开某一区域的可疑物体。除了安全相关类应用之外,智能视频监控系统还可以应用到非安全相关类应用当中。这些应用主要面向服务和零售行业,可以看作管理和服务的辅助工具,有效提高服务水平和营业额。这类应用主要有:人数统计(People Counting)、人群控制(Flow Control)、注意力控制(Attention Control)和交通流量控制(Traffic Flow)等。例如一些宾馆或商场大堂的监控录像可以通过人数统计功能,计算客流量和销售情况;通过人脸识别等功能加强对VIP客户的服务,智能视频监控系统自动识别VIP客户的特征,并通过客服人员及时做好服务工作,有效提高工作效率和工作质量。
目前,大部分智能视频监控系统的核心算法仍然掌握在欧美等先进国家,并迅速形成了相对成熟的产品应用于安防系统中,如美国的Vidient、ObjectVideo,以色列的Mate,日本的NICE等。据IMS Research调查显示,世界范围内IVS(Intelligent Video System)的市场占有率为35%~36%,其中美国的OV(Object Video)就占有了9%左右。在国内,智能视频监控也得到了长足的发展,如中国电信“全球眼”、中国网通“宽世界”、中国铁通“智控眼”等品牌,大多面向行业用户开展,市场收入不菲,竞争越来越激烈。2008年奥运会和2010年上海世博会更是使智能视频监控系统得到了广泛的应用和发展。
4结束语
综上所述,智能化是视频监控发展的必然趋势,智能视频监控系统正受到越来越多的关注,需求量也在不断增加。虽然,目前仍存在许多问题,如:图像质量问题、安全检查问题等。但随着智能视频分析技术的不断发展,各种硬件费用的降低和通信运营商的投资发展,智能视频监控系统将得到更广泛的应用和发展。现在,它已完成了2008奥运安防的重大使命,也将为2010的"平安世博"保驾护航。
参考文献:
[1]郭瑞霞, 吴运新,宋跃辉.智能跟踪视频监视系统研究[J].电视技术, 2006,(2):74-77.
第3篇：计算机视觉的用途范文
【关键词】电子商务，智能化，计算技术革命
计算机从1946年发明至今，经历了电子管时代，晶体管时代集成电路时代，超大规模集成电路时代，发展至今，各个领域都用到了计算机，不管什么用途，都是以人类的需求作为前提出现的计算机应用，现今科学技术的的高度发展，人们对计算机的要求也越来越高了。下面是未来计算技术发展的五大趋势。
1.非接触式的计算机界面
当第一台计算机问世时，它的体积大得占据了整个房间，重量达到几十吨重，使用它的人需要经过专门培训。后来，电脑来进入了千家万户，一个十几岁的少年在几天之内就可以熟练地操作它们。
现在，电脑正在逐渐消失。由于人机非接触式界的出现，电脑正在融入了物联网，融入我们的日常生活环境。
我们早已经告别了磁盘，现在已经进入了软件即服务的时代，不久的将来我们也将进入硬件即服务的时代。
过去人们操作电脑是需要我们用手来操作的，不管是键盘、鼠标，还是触摸屏，我们已经习惯了这样的操作方式，这就是为什么采用非接触式人机界面是一种新革命。今后的计算机的发展就越来越脱离了计算机的硬件界面的接触，从微软的Kinect到苹果公司的Siri，再到谷歌眼镜，我们开始期待在未来可以用完全不同的方式操纵电脑。简单的模式识别技术已经开始运用，多亏加速循环规则（Law of Accelerating Returns）的存在，我们大致已经可以预期，在未来几年乃至更长的时间里，非接触式人机交互将变得非常普遍和重要，曾经在美国大片里能够看到的都将一一融入我们的生活。
2原创内容
计算机技术已经变得更加家庭化、移动化，及社交性。未来的计算机战场将转移到人们的家里。例如： 亚马逊、微软、谷歌、苹果公司以及各家有线电视都争相地推出新环境下的消费电子娱乐产品，以期占据市场的主导地位。
一种新兴的战略是开发原创节目，以吸引特定的用户群。Netflix公司最近推出的首部原创剧集《纸牌屋》（House of Cards）就取得了成功，还有就是亚马逊和微软很快宣布不久也推出它们的原创节目。
3.多人在线
在过去的十多年中，大型多人在线游戏，如《魔兽世界》风靡一时。与传统的电脑游戏不同，多人在线游戏不是单纯地与计算机比赛，而是与其他许多人在线比赛。这种游戏非常适合电脑玩家的口味。
现如今，多人在线已经不止于聊天和游戏。美国在线教育网站可以提供成千上万的学习视频，任何年龄阶段的孩子都可以在线学习各种学科的课程，应用技术已经达到日臻成熟。
4.物联网
物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化3个重要特征。
物联网（Web of Things）的发展代表了整个社会信息化的发展方向。就通信产业来说，长期的发展目标是 实现人与人之间无缝沟通。这个目标发展到现在，已经基本实现了。那么今后向什么方向发展？2009 年开始，以“物联网”、“智慧地球”为代表的信息化概念在全球范围内出现，为通信产业未来的发展指明了方向。 在全球金融大环境下，物联网的本质是行业信息化，各国政府大力推动物联网发展的动力在于寻找新的经济增长点和创造就业。 在这样的大背景下，在全球范围内，运营商成为了物联网的重要推动者。构造了全世界范围内的竞争环境，是今后流行的趋势，它的出现意味着和我们生活相关的任何物体都变成一个计算机终端。我们住的房子、开的汽车，甚至在大街上的物体都将能够与我们的智能手机实现无缝连接。
在未来几年里，推动这一趋势是两种互补的技术：超低功率芯片和近场通信（NFC）。超低功率芯片可以从周围环境中获得能量，近场通讯可以让互相靠近的设备进行双向的数据通信，它将能够让计算机终端变得无处不在。
物联网的某些应用，如移动支付和IBM的智慧地球（Smarter Planet）计划，在短短的几年将普及开来。
5.人工智能计算机
人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。
人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。
人工智能计算机，国外很早就开始研发，并取得了惊人的成绩，IBM、谷歌和微软等公司都在为将自然语言处理与大数据系统在云中结合起来而努力。这些大数据系统将比我们最好的朋友更了解我们，它们不但包含人类的所有知识，而且将与整个物联网相连接。IBM的超级电脑沃森（Watson）就是这方面的第一个成果，其售价高达3百万美元，但这个价格在十年内将下降到约3万美元，届时大多数机构都能够用上它。
参考文献：
[1]《物联网导论》作者：刘云浩 科学出版社
第4篇：计算机视觉的用途范文
关键词：手势识别；3D视觉；DSP
DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2012.9.003
随着触摸屏技术的不断推广，用户已经适应并逐渐熟悉了与机器的互动。现在，人机互动技术已迈上了更高的台阶，进入了手势识别时代，不过这也并不是一帆风顺的。手势识别现已在娱乐及游戏市场出现，然而这种技术将对我们的日常生活产生怎样的影响呢？不妨假想一下，有人坐在沙发上，只需一挥手就能操控灯光和电视，或者汽车自动检测附近是否有行人。随着手势识别技术支持人机互动的不断深入发展，这些及其它功能将很快得以实现。手势识别技术长期以来一直采用 2D 视觉进行研究，但随着 3D 传感器技术的出现，其应用将日益广泛并多样化。
2D视觉的局限
计算机视觉技术一直在努力向堪比人类智慧的智能方向发展，以更好地了解场景。如果不能解释周围的世界，计算机就无法与人实现自然交流对接。计算机在了解周围场景方面面临的主要问题包括细分、对象表征、机器学习与识别等。由于 2D 场景表征本身存在局限性，手势识别系统必须应用其它各种提示信息才能得到包含更有用信息的更好结果。在可能性信息包含整个身体跟踪时，尽管将多种提示信息整合在一起，单靠 2D 表征也很难获得超越手势识别的任何信息。
“z”（深度）创新
向 3D 视觉及手势识别发展过程中的挑战一直都是第三坐标 —z 轴坐标的获取。人眼能看到 3D 对象，能自然识别 (x,y,z) 坐标轴，从而能够看到一切事物，而后大脑能够以 3D 影像的形式表达这些坐标轴。机器无法获得 3D 视觉的一大挑战就在于影像分析技术。目前有 3 种应对 3D 采集问题的常见解决方案，每种方案都有其独特的功能与特定的用途。这三种方案分别为：立体视觉、结构光模式以及渡越时间 (TOF)。有了这些技术提供的 3D 影像输出，就可实现手势识别技术。
立体视觉
立体视觉系统可能是最为人所熟知的 3D 采集系统。该系统使用 2 个摄像机获得左右立体影像，该影像有些轻微偏移，与人眼同序。计算机通过比较这两个影像，就可获得对应于影像中物移的不同影像。该不同影像或地图可以是彩色的，也可以为灰阶，具体取决于特定系统的需求。立体视觉系统目前通常用于 3D 电影，能带来低成本而又震撼人心的娱乐体验。
结构光模式
结构光模式可用来测量或扫描3D 对象。在该类系统中，可在整个对象上照射结构光模式，光模式可使用激光照明干扰创建，也可使用投影影像创建。使用类似于立体视觉系统的摄像机，有助于结构光模式系统获得对象的 3D 坐标。此外，单个 2D 摄像机系统也可用来测量任何单条的移位，然后通过软件分析获得坐标。无论使用什么系统，都可使用坐标来创建对象外形的数字 3D 图形。
渡越时间 (TOF)
渡越时间 (TOF) 传感器是一种相对较新的深度信息系统。TOF 系统是一种光雷达 (LIDAR) 系统，同样可从发射极向对象发射光脉冲。接收器则可通过计算光脉冲从发射器到对象，再以像素格式返回到接收器的运行时间来确定被测量对象的距离。
TOF 系统不是扫描仪，因为其不支持点对点测量。TOF 系统可同时获得整个场景，确定 3D 范围影像。利用测量得到的对象坐标可创建 3D 影像，并可用于机器人、制造、医疗技术以及数码摄影等领域的设备控制。
实施 TOF 系统所需的半导体器件现已开始供货。目前的器件支持实现 TOF 系统所需的处理性能、速度与带宽。
3D 视觉技术的比较
不同的应用或市场适用于不同的3D 视觉技术。图 1 显示了不同 3D 视觉技术的比较及其相关响应时间、软件复杂性、成本及准确性的相对优缺点。
立体视觉技术需要极高的软件复杂性才能获得高精度3D 深度数据，其通常可通过数字信号处理器(DSP) 或多内核标量处理器进行处理。立体视觉系统支持小巧的外形与低成本，是移动电话等消费类设备的良好选择。不过，立体视觉系统的精确度与响应时间不及其它技术，因此对于制造质量控制系统等要求高精度的系统来说不太理想。
结构光技术是包括 3D 计算机辅助设计 (CAD) 系统在内的 3D 对象扫描的良好解决方案。这些系统的相关软件复杂性可通过硬接线逻辑解决（如 ASIC 与 FPGA 等），其需要高昂的开发及材料成本。此外，该计算复杂性还可导致较慢的响应时间。在实现微观层面上的高精度方面，结构光模式技术优于其它 3D 视觉技术。
TOF 系统取得了性能与成本的平衡，非常适用于需要快速响应时间的制造与消费类电子设备等应用领域的设备控制。TOF 系统软件复杂程度通常较低，不过这些系统需要昂贵的照明部件（LED、激光二极管）以及高速接口相关部件（快速 ADC、快速串行／并行接口、快速 PWM 驱动器），这将提升材料成本。图 1 显示了这三种 3D 传感器技术的对比情况。
图1 3D 视觉技术对比
“z”（深度）如何影响人机界面
随着“z”坐标的加入，显示与影像更接近自然，更贴近人类。人们在显示屏上能看到人眼从周边环境所看到的逼真事物。增加这第三维坐标改变了可使用的显示与应用类型。
显示
立体显示屏
立体显示屏通常需要用户佩戴3D 眼镜。这种显示屏为左右眼提供不同的影像，两眼看到的影像不同，让大脑误以为看到了 3D 影像。这种显示屏目前广泛用于众多 3D 电视与3D 电影院。
多视点显示屏
多视点显视屏不同于立体显示屏，无需佩戴特殊眼镜。这些显示屏可同时投射多个影像，每个影像稍微有些位移，形成适当的角度，让用户可在每个视点角度看到相同对象的不同投射影像。这些显示屏支持全息摄影效果，在不久的将来将实现全新的3D 体验。
检测与应用
处理并显示“z”坐标的功能将实现全新的应用，其中包括游戏、制造控制、安全、互动数字标牌、远程医疗、汽车以及机器人视觉等。图 2是身体骨架与深度映射传感技术所支持的某些应用领域视图。
人类手势识别（消费类）
人类手势识别是一项深受欢迎的新技术，可为游戏、消费类以及移动产品带来新的输入方式。用户能够以极其自然、直观的方法与设备进行互动，从而可促进产品推广。这些人类手势识别产品包括从 160 x 120 像素到640 x 480 像素，30 到60 fps 的各种分辨率的3D 数据。原始数据到z深度解析、双手跟踪以及全身跟踪等软件模块需要数字信号处理器 (DSP)对 3D 数据进行高效快速处理，才能实现实时游戏与跟踪。
工业
工业与制造传感器等大多数 3D视觉工业应用都采用至少 1 像素至数100k 像素的影像系统。3D 影像可使用 DSP 技术进行控制分析，确定制造瑕疵或者从部件集中选择正确的部件。
互动数字标牌（精确定位的市场营销工具）
每天我们都在遭受广告的轰炸，无论是看电视、开车还是在机场登机都是如此。有了互动数字标牌，企业就可通过精确定位的市场营销工具提供适合每位消费者的内容。例如，有人走过一个数字标牌，标牌上可能就会马上显示额外的消息确认该客户。如果客户停下来阅读信息，该标牌可能会理解为客户对产品感兴趣，并提供更有针对性的消息。麦克风则将让广告牌检测并识别关键短语，进一步精确定位所提供的消息。
这些互动数字标牌系统将需要3D 传感器进行全面的身体跟踪，2D传感器进行面部识别，并需要麦克风进行语音识别。这些系统的软件将运行在更高级的 DSP 及通用处理器(GPP) 上，不但可实现面部识别、全面的身体跟踪以及 Flash 媒体播放器等应用，而且还可提供诸如 MPEG4视频解码等功能。
医疗（无故障虚拟／远程护理）
3D 视觉将为医疗领域带来前所未有的全新应用。医生无需跟患者共处一室就可问诊。远程虚拟护理采用高精度 3D 传感器支持的医学机器人视觉系统，可确保为每一位患者提供最优质的医疗护理，无论他们身处何方。
汽车（安全）
近期，汽车应用在交通信号、车道以及障碍检测方面使用 2D 传感器技术取得了长足发展。随着 3D 传感技术的到来，3D 传感器的“z”数据将大幅提升场景分析的可靠性。汽车通过使用 3D 视觉系统，现已有了预防事故的新途径，无论白天还是夜间都非常适用。采用 3D 传感器，车辆能可靠检测并解读周边环境，确定对象是否对车辆及车内乘客构成安全威胁。这些系统要求软硬件支持 3D 视觉系统，并需要密集型 DSP 及 GPP处理性能在极短时间内解读 3D 图形，避免事故。
视频会议
视觉会议技术经过多年发展，已经从间断脱节传输影像发展成当前的高清系统。未来增强型视频会议将充分发挥 3D 传感器的优势，提供更真实、更具互动性的视频会议体验。该增强型视频会议系统具有集成型2D 传感器以及 3D 传感器及麦克风组合，将能够与其它增强型系统连接，实现高质量的视频处理、面部识别、3D 影像、噪声消除以及内容播放器（Flash 等）等应用。随着这种密集型音视频处理需求的出现，需要具备最佳性能及外设组合的 DSP。
图2 3D 视觉正在为各个市场带来全新的应用
图3 2D 与 3D 摄像机系统的数据路径
技术处理步骤
对许多应用而言，需要同时具备 2D 和 3D 摄像机系统才能充分实现应用技术。图 3 显示了这些系统的基本数据路径。从传感器获取数据，然后进行视觉分析，这并不像数据路径示意图看上去那么简单。具体而言，TOF 传感器需要的带宽相当于 2D 传感器的 16 倍之多，这可导致高输入/输出 (I/O) 问题。另一个瓶颈则存在于原始 3D 数据向 3D 点云转换的处理过程中。通过正确的软硬件组合解决这些问题，对于手势识别及 3D 的成功应用至关重要。当前数据路径可通过 DSP/GPP 处理器组合加上分立式模拟组件及软件库实现。
3D 视觉嵌入式系统的挑战
输入挑战
如前所述，输入带宽限制对 3D视觉嵌入式系统提出了极大的挑战。此外，输入接口也没有标准化。设计人员可为 2D 传感器与通用外部存储器接口选择采用不同的输入选项，其中包括串行与并行接口。在支持最佳带宽的标准输入接口出现之前，设计人员只能使用现有的接口。
两种不同的处理器架构
图 3 所示的 3D 深度映射处理可分为两类：一是以数据为中心的视觉专用处理，二是应用上层处理。以数据为中心的视觉专用处理需要处理器架构能够执行单指令多数据 (SIMD) 快速浮点乘法及加法运算，以及快速搜索算法。DSP 是快速可靠执行这种处理功能的完美选择。对于应用上层处理而言，高级操作系统 (OS) 及协议栈则可提供任何应用上层所需的必要特性集。
根据两种处理器架构要求，提供高数据速率 I/O GPP+DSP+SIMD 处理器的片上系统 (SOC) 非常适合 3D 视觉处理，其可支持必要的数据及应用上层处理。
缺乏标准中间件
3D 视觉处理领域的中间件是多种来源的众多不同组件的整合，包括开源（如 OpenCV）与专有商业源等。商业库主要针对身体跟踪应用，这是一种特定的 3D 视觉应用。目前尚未开发出针对所有不同 3D 视觉应用标准化的中间件接口。
“z”(深度)之后会有什么精彩？
第5篇：计算机视觉的用途范文
关键字：工程测量GPS技术遥感技术发展趋势
中图分类号：TB22文献标识码： A 文章编号：
工程测量是为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及运营管理等一系列工程工序服务的。能够为工程建设的各个环节提供必要的测量数据，在规范施工管理的同时，还能为工程的施工质量提供有效的保障。近年来，测绘技术的飞速发展促进了工程测量技术的快速发展。
一、当前工程测量中主要使用的方法
当前工程测量所使用的方法主要包括：1、人工测量成图。其测量的顺序是从整体到局部，测量人员先在测区内建立相应的测量平面及高程控制网，由控制点对测区内的地物、地貌进行测绘。在测量的过程中，随着电子全站仪的迅速发展，凭借其优势，能在较短的时间内获得准确的三维坐标数据，并能通过软件系统绘成电子图。2、摄影测量成图。在这种测量模式中，主要方式是由工作人员对地面进行摄影后，通过对像片的量测和解析来获取相应的测量数据。在摄影测量成图中，随着科学技术的发展，已经由传统的摄影经纬仪转变为航空摄影测量，在保证测量精度的同时，还节省了大量的人力、物力。
二、工程测量中各种新技术的应用
2.1 RS技术
遥感技术是20世纪60年代兴起的一种探测技术，以航空摄影技术为基础，根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最终成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术。对比传统测绘，其优势在于观测的现实程度较高，效果较强，数字的系统分析与组合的程度更高，且各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基础地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。遥感技术的这些优势，使得其在工程测量中应用的比例越来越大，现代测绘技术的发展已离不开遥感技术的发展，工程测量技术的发展更离不开遥感技术的发展。
2.2GPS技术
GPS技术是美国从20 世纪70 年代开始研制，于1994年全面建成，具有海、陆、空全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPS具有全天候全球性覆盖、高精度、多用途、定位速度快、自动化程度高、抗干扰性能好、保密性强和经济效益高等特点。它可以解决传统方法定位精度低、复位难、工作量大的问题。目前，GPS已经成为建立平面控制网的一种常用手段，其测量所获得的点位坐标是地心直角坐标系中的三维坐标，是真正的三维测量系统。GPS的测量精度也非常高，双频GPS的点差分测量精度甚至达到亚毫米级，完全能够满足工程测量中高等级控制点的精度要求。
2.3RTK技术
实时动态技术是在GPS 基础上发展起来的，通过RTK技术，不仅可以对地形地物点进行测量，还可以对该点的特征值及序号进行记录。RTK 测量是将l 台GPS 接收机安装在已知点上对GPS 卫星进行观测，将采集的载波相位观测量调制到基准站电台的载波上，再通过基准站电台发射出去。流动站在对GPS 卫星进行观测并采集载波相位观测量的同时，也接收由基准站电台发射的信号，经解调得到基准站的载波相位观测量，流动站的GPS 接收机再利用0TF技术由基准站的载波相位观测量和流动站的载波相位观测量来求解整周模糊度，最后求出厘米级精度流动站的位置，最高能够达到I级图根控制点的精度要求。这种测量方法方便、灵活，能够大大缩短工程测量中布设控制网的时间，提高工作效率。
2.4 GIS技术
GIS 是以地理空间为基础，集环境科学、测绘遥感科学、空间科学、计算机科学等学科为一体的新兴科学。其优势在于集地理数据采集、存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策等功能。这些功能的应用，使GIS技术本身建立了一个庞大的数据库和图形显示输出能力。目前，GIS 不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，在工程测量、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划、土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。
2.5数字摄影测量技术
数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理，应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法，提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。采用全数字摄影测量技术测制的大比例地形图，其测量精度高于一般的解析测图仪，合理地利用“作业员”和“计算机视觉”相互的优点，在作业员的引导下采用半自动方式进行地形、地貌数据的采集，不但能减轻了工作的强度，还能极大的提高工作效率，缩短工期。
2.6三维激光扫描技术
三维激光扫描技术是上世纪九十年代中期开始出现的一项高新技术，是继GPS空间定位系统之后又一项测绘技术新突破。它通过高速激光扫描测量的方法，大面积高分辨率地快速获取被测对象表面的三维坐标数据。可以快速、大量的采集空间点位信息，为快速建立物体的三维影像模型提供了一种全新的技术手段。由于其具有快速、精确、三维实景、节省成本和满足一些工程项目特殊要求的特点，它将在工程测量领域中掀起新的技术浪潮，这项技术正在提升传统数据采集技术，同时必将提升传统的工程设计、建造、验收等技术。
三、工程测量的发展趋势
在工程测量的发展趋势中，主要包括以下两个方面：
（一）计算机辅助测量计算机的投入使用，在推动社会进步的同时，还在很大程度上改变了人们的日常生活。工程测量技术中，在计算机的辅助下，能够凭借计算机的优势，进一步精化工程测量结果。与此同时，计算机的使用，还能在现有的基础上对测量结果分析，同时结合工程实际施工状况，对工程设计过程中存在的问题进行及时的完善。由此可见，在整个工程测量过程中，计算机辅助测量已经成为当前测量的主要趋势。
（二）智能化、自动化测量在当前的工程测量中，需要测量人员结合工程的实际规模进行测量。这种测量模式在浪费大量人力、物力的同时，测量结果与实际状况间存在着较大的差距。尤其在一些地形复杂的地区进行工程建设，若没有准确的测量数据，则工程的稳定性得不到保证，直接影响着工程的施工质量及今后的投入使用。智能化、自动化测量技术的应用，能够按照操作人员设计好的程序，自动实现工程测量，在得到相关测量数据后，测量人员能够运用电子计算机中的相关测量软件，对整个采集来的数据进行综合分析，以此来保证工程测量的准确性与完整性。与此同时，工程测量技术向智能化、自动化方向的发展，还能够在节省测量成本的前提下，科学的缩短测量时间，由此可见，在其发展的过程中，将成为工程测量的主要发展趋势。
四、结束语
在人类活动过程中，工程测量无处不在，只要有建设就必然有工程测量，其发展和应用的前景是非常广阔的。总之，测量技术方法更新换代是社会发展和科学进步的必然趋势，工程测量技术将向自动化、信息化、数字化方向不断迈进。
参考文献：
[1] 韩志刚.测绘新技术在工程测量中的应用与展望［J］.广东科技，2010（10）：27.
第6篇：计算机视觉的用途范文
【关键词】电梯 PLC 集选 电气控制
一、前言
随着建筑业的蓬勃发展，高层建筑和智能化建筑的不断涌现，人们对电梯的要求越来越高，普通电梯往往不能满足建筑物内的交通需要，这时通常需要合理安装多台电梯来缓解电梯运行的压力，楼层越高，电梯的台数越多，但从成本、空间、管理以及经济性等方面考虑不可能无限制增多电梯的台数，只能利用已有的电梯，实现电梯高效的、节能的运行，这就要求很好的判断实际需求，实现灵活调度，因此就出现了电梯集选控制系统。集选电梯可以实现将厅外上下召唤信号、轿厢内主令信号和其他各种专用信号加以综合分析判断后，自动决定轿厢运行状态，无需司机手动控制。集选电梯一般设有“有/无司机”操纵转换开关，可根据使用需要灵活选择，如人流高峰或特殊需要时，可转换为有司机操纵，从而成为信号控制电梯。在其他情况下作正常行驶时，转为无司机操纵，即为集选电梯。
二、电梯工作原理
电梯的控制方式可分为很多种，比如信号控制电梯的电气控制系统，轿内按钮开关、自动平层、自动开关门电梯电气控制系统，集选电气控制系统等等，这里主要介绍无司机操作的集选控制电梯，集选电梯可以分为上集选电梯和下集选电梯，下集选电梯即在其它层设有向上与向下的两个召唤按钮，集选电梯轿厢控制箱设有与停站数相等的相应的指令按钮，当有乘客摁下指令按钮时，指令被登记，经过PLC控制，以向下运行为优先级向目标层靠近，直到目标层或者最低/高层为止，然后再运行向上指指令。上集选电梯则反之。电梯每到一停站楼层自动进行减速、换速、平层、开门、关门等操作。电梯工作原理如图1所示。
电梯可划分为系统：电力拖动系统、电气控制系统、曳引系统、轿厢、门系统、重量平衡系统、导向系统、安全保护系统。电梯主要由曳引机、导轨、对重装置、安全装置、信号操纵系统、轿厢和厅门等部件组成，它们分别安装在建筑物的井道或者机房中。通常采用钢丝绳摩擦传动，钢丝绳绕过曳引轮，两端分别连接轿厢和平衡重，电动机驱动曳引轮使轿厢升降。电梯的基本要求有安全可靠、输送效率高、平层准确和乘坐舒适等。
三、电梯电气控制系统
电梯是机械与电气相结合的机电一体化产品，电梯的电气系统主要由拖动系统和控制系统两部分组成。电梯电气控制技术经历了两个阶段：继电器控制阶段，可编程控制器控制阶段。
（一）继电器控制系统
继电器控制系统中使用的大部分为常用电气元件，更换方式简单，价格较便宜。电梯的控制原理简明易懂、线路直观、易于掌握。然而，这种控制方式，系统的触点繁多，线路复杂，电器的电磁机构及触点动作较慢、能耗高、机械动作噪音大，而且可靠性差，继电器通过触点断合进行逻辑判断和运算，进而控制电梯的运行。由于触点易受电弧损害，寿命短，因而继电器控制电梯的故障率较高，具有维修工作量大、设备体积大、动作速度慢、控制功能少、接线复杂、通用性与灵活性较差等缺点。对不同的层楼和不同的控制方式其原理图、接线图等必须重新设计和绘制，而且控制系统由许多继电器和大量的触点组成、接线复杂、故障率高。因此采用继电器的控制方式已逐渐被可靠性高、通用性强的可编程序控制器（PLC）及微型计算机控制系统所代替。
（二）可编程控制器控制系统
可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）是一种新型的控制器，PLC集成了微电子技术、计算机技术，可以取代继电器实现控制系统，实现多种设备的自动控制，充分体现逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理、联网通信等诸多功能，受到广大用户的欢迎和重视，并视为现代工业自动化的三大支柱之一。
PLC主要由以下几个部分组成：
主机：主机包括中央处理器（CPU）、系统程序储存器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的核心，它用以运行用户的程序、监控输入输出接口状态，做出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果输送到输出端，并与外部设备的请求以及进行各种内部判断。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和程序以及监控程序及对用户程序做便已处理程序，系统程序由厂家固定，用户不能更改，另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。
输入输出接口：I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮，传感器，行程开关）的控制信号，输出接口是将主机经过处理的信号通过功放电路驱动输出设备（如接触器，电磁阀，指示灯）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而提高了系统的可靠性。I/O接口是PLC的一项重要指标。
电源：PLC的电源是为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源（24V），通常也为输入设备提供直流电源。
编程：编程是利用外部设备，用户用来输入、检查、修改、调试程序或者监事PLC的工作情况。通过专用的PC/PPI电缆将PLC与电脑相连，并利用专用软件进行电脑变成和控制。
外部设备接口：这些接口可以将打印机、变频器等外部设备与主机相连，用以完成相应操作。
PLC主要有以下几个方面的优点：
1.编程方便，易懂好学。PLC虽然采用了计算机技术，但许多基本指令类似于逻辑代数的与、或、非运算，亦即电气控制中的触点串联、并联等。程序编写采用梯形图，梯形图与继电接触控制原理图相似，因而编程语言形象直观。
2.抗干扰性、可靠性高。PLC的结构采取了许多抗干扰措施，输入输出模块均有光电耦合电路，可极为恶劣的环境下工作。
3.构成应用系统灵活简便。PLC的CPU、输入输出模块和存贮器组合为一体，根据控制要求可选择相应电路形式的输入输出模块。用于电梯控制时，可将PLC看作为内部由各种继电器及其触点、定时器、计数器等构成的控制装置。PLC的输入可直接与交流110V、直流24V等信号相接，输出可直接驱动交流220V、直流24V的负载，无需电平转换与光电隔离，因而可方便地构成各种控制系统。
4.PLC的安装维护比较方便。PLC本身具有自诊断和故障报警功能，当输入输出模块发生故障时，可方便地更换单个插入模块。
四、电梯的PLC控制设计
（一）电梯硬件系统设计完成后，为了实现电梯的优化控制，需要用西门子STEP 7专业编程软件对电梯控制程序进行设计。由于电梯控制系统实际上是一个人机交互式的控制系统，因此单纯采用顺序控制或逻辑控制是不能够满足要求的，而应该在设计中采用随机逻辑控制方式。同时，由于梯形图之间的相互关联性很强，程序设计比较复杂，因此，在电梯控制系统的软件设计中，主要采用模块化的编程思想来进行设计。
（二）凡是电梯电气控制系统能将各个层楼厅外的向上和向下召唤信号与电梯轿厢内的指令选层信号综合后进行集中处理实现自动控制的电梯，均称为集选控制电梯。此类电梯将轿内外召唤信号结合在一起，通过各种逻辑线路进行自动控制，集选电梯主要实现以下功能：
1.厅外上行召唤处理：厅外上行召唤信号的登记、消号。
2.厅外下行召唤处理：厅外下行召唤信号的登记、消号。
3.轿内主令信号处理：轿内主令信号的登记、消号。
4层显：根据轿厢位置，显示轿厢所在楼层。
5.自动定向：根据信号登记先后和优先级确定轿厢的上下运行方向。
6.上下行控制：根据确定的方向，在曳引电机上实现上下行。
7.上下方向显示：指示电梯运行的方向。
8.停.层换速控制：判断出在某楼层需要停层，则提前发出换速信号。
9启动、运行、慢速：实现电机软启动，运行。在接收到换速信号时，进行逐级减速，实现多级慢速最终停层。
10.开关门控制：在轿厢平层后，及时开门，并延时关门。
11.超载报警/抱闸输出：在电梯超载时，声光报警，并开门不启动电梯。在电梯运行时，抱闸线圈带电松闸。
控制系统程序实现流程图如图2所示。集选电梯的PLC控制系统可分为开门系统、关门系统、上行系统、下行系统、显示系统、检修系统和消防系统等几个部分。
五、结论
本文介绍了交流电梯的集选电梯电气控制系统的实现方法。在了解电梯的工作原理上，介绍了电梯的电气控制系统组成，重点介绍了电梯的PLC控制方式。
随着社会的进步和科技的发展，人们生活质量的不断提高，对电梯性能的要求也越来越高。电梯未来的发展主要有以下几个发展趋势：智能化：电梯智能群控系统将基于强大的计算机软硬件资源，如基于专家系统、模糊控制神经网络、计算机图像监控的群控等。将智能控制方法与新兴科学（如最优控制、预测控制、模式识别、机器学习、计算机视觉等）进行结合是未来智能化电梯的发展方向。随着智能建筑的发展，电梯的智能群控系统将与大楼所有的自动化服务设备结合成整体智能系统。超高速：21世纪将会发展多用途、全功能的塔式建筑，超高速电梯继续成为研究方向。未来超高速电梯不仅速度会大大提高，舒适感也会有明显改善。蓝牙技术的广泛应用：蓝牙技术是一种全球开放、短距无线通讯技术规范。它可通过短距离无线通讯把电梯各种电子设备连接起来，实现无线组网。这种技术将减少电梯的安装周期和费用，提高电梯的可靠性和控制精度，有利于把电梯归纳到大楼管理系统或智能化管理小区系统中。
参考文献：
[1]陈家盛. 电梯结构原理及安装维修[M]. 北京：机械工业出版社，2003
[2]刘剑等. 电梯电气设计[M]. 北京：中国电力出版社，2006
[3]张福恩等. 电梯制造与安装安全规范应用手册[M]. 机械工业出版社，2000
[4]刘佩尧等. 电梯原理与维修[M]. 北京：电子工业出版社，1999
第7篇：计算机视觉的用途范文
关键词： 4S店； 车牌识别； 呼叫中心； 一体化管理
中图分类号： TN919?34； TP273 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）10?0102?04
0 引 言
众所周知，汽车4S店以整车销售（Sale）、零配件销售（Spare Part）、售后服务（Service）、信息反馈（Survey）等“四位一体”为核心的汽车特许经营模式[1]。随着我国消费者消费观念的转变和消费水平的提高，在购买汽车时，除考虑价格要求外，售后服务上也要向欧日美等汽车强国看齐。当前汽车4S店要想突破厂家的限制，打造自已的品牌形象必须在汽车售后服务做文章，以客户为中心，向顾客展现本店优质的售后服务和专业的技术水平，让顾客时时感受到井井有条、贴心、人性化的服务；建立健全客户关系管理系统，注重与客户之间的信息反馈和沟通，使销售客户及时转化为售后客户，对客户做到及时有效的“一对一”服务，并逐步实现二次甚至多次营销[2]。
目前4S店业务通常包括：新车上市与、多品牌代销、二手车认证与交易、新车上牌、汽车保险业务、汽车救援、汽车零配件销售、汽车保养、汽车维修、汽车贷款、车辆报险、车友俱乐部等多达十几项业务。4S店的盈利体系中，整车销售、配件、维修三分天下，尤其是维修服务已经成为汽车4S店主要的利润来源。针对目前国内汽车4S店的服务现状，为国内汽车4S店量身打造了汽车4S店智能管理系统。
1 车牌识别系统
在实际应用中，快速、准确是车牌识别系统识别出车牌的两个关键要素。因此，在车牌识别过程中，车辆的检测、图像的采集、车牌的识别等都是重要的环节，其中关键的技术有：
（1）定位技术：在设定识别区域内，能迅速定位到进入区域的车牌牌照。
（2）字符切分技术：对定位后的车牌字符进行切分和归一化处理，其中车牌的二值化和倾斜校正对于字符的切分和识别都是非常重要的。
（3）字符识别技术：即将切分后的车牌字符识别出来[5]。
1.1 车辆进出识别
（1）车辆驶入车牌摄像机抓拍区域，车牌识别系统自动抓拍车辆的的图像并识别出车牌识号，然后通过检索数据库调出车辆信息；
（2）通过车牌号数据来判断是否内部车辆、客户车辆或访客车辆，根据车辆的类型安排相应的业务、服务人员接待；
（3）闸机自动启竿放行，同时记下车辆进入时间。整个过程自动完成，无需工作人员干预。车辆一直处于行驶状态，无需暂停；
（4）车牌离开时，识别车牌号码，记录离开时间、店名等。
1.2 主要性能指标
1.3 技术优势
（1）夜间有效抑制大灯眩光，牌照号码清晰可辨；
（2）结合牌照识别仪，动态局部测光，有效克服逆、顺光；
（3）LED 点阵光源，低功耗、长寿命。作用范围7～30 m，自动光控开关；
（4）视频同步、50 Hz脉冲频闪发光，减弱视觉影响、延长使用寿命；
（5）18倍光学自动变焦镜头，最远拍摄距离50 m；
（6）高级自动控温防护罩，适应恶劣环境；
（7）一体化结构设计，使用方便。一台摄像机监测多条车道，节约系统成本。
2 方案概述
本方案是结合汽车4S店行业特点与客户需求而设计的一体化智能管理方案，此方案集呼叫中心与车牌智能识别于一体。
根据汽车4S店量身定做的呼叫中心解决方案，将通信技术、网络技术有机的结合起来，配合企业现有的服务系统、资源管理，有机地整合了各子服务模块功能，包括：来电信息弹屏、工单自动生成、工单流转、事故报险、服务跟踪与回访、定期回访关怀、周月报表统计、知识整理与知识库建立、培训管理等功能；通过平板电脑、智能手机终端，将电话语音、短信、图像传输等多种沟通方式进行灵活组合。此方案有较大的创新性、整合性，解决了信息孤岛问题，将4S店服务水平提高到一个新的高度。从而接近企业与客户之间距离，服务人员与车主客户零距离接触、车主信息充分掌握，从而更高效、因需而变的为客户提供个性化服务，使“4S”的信息反馈功能得到最大化的体现。
车牌智能识别系统[6]，利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别技术[7]，如图2所示。通过对图像的采集和处理，完成车牌自动识别功能，从而为提取目的数据信息，通过数据接口送达CRM系统[8]，第一时间为4S店的销售或服务人员提供到店的客户信息，便于展开服务，提升客户满意度。
2.3 呼叫中心系统功能介绍
（1）7×24小时服务，树立品牌
对外公布一个号码，24小时服务，树立了汽车4S店的良好品牌形象，并实现统一新车推介、整车销售、信息咨询、零配件销售、汽车救援、车辆报障报修、投诉建议、俱乐部等自助服务。
（2）自动服务与人工直达
IVR自动语音应答实现自助式服务，需要人工服务式可直接导航到不同业务部门，节省了中转询问的时间，简化了业务流程，提高了办事效率[9]。客户在IVR中任意环节均可进入人工服务。
（3）智能来电弹屏
客户来电，来电管理系统软件将自动弹出客户的基本资料，同时显示业务交往记录，如车主的名称、车型、车牌号码、地址、联系人、联系电话、以及以往的维/抢修、报险、咨询、投诉等记录信息，使话务员一目了然；对于无历史记录的号码，弹出新窗口方便记录。
（4）移动办公
可将公司分机与外部电话或手机设置成分机随行，随时随地响应客户的需求，解决客户的问题，使客户感受到无所不在的关怀。
（5）通话录音监听
实时监听通话、查询录音等，对业务代表的咨询解答工作能力、售后服务人员服务质量能够做到有效的监控管理，方便针对客户需求做出满意的服务。能为客户代表服务能力提供考评依据，方便决策对于销售人员进行重点培训并对电话的用途进行控制。
（6）统一通信支持部门协作
可通过电话转接等多种方式实现部门间协作，所有部门的人员对客户的详细资料可以共享并可以随沟通同步转移，实时更新。
（7）系统派工单
根据客户的来电号码，自动弹出客户信息并按客户服务请求（报险或抢修），录入服务需求信息，通过系统自由流方式，将派工任务指派给最近服务中心的抢修人员。系统实时记录派工、接单、完工各节点的时间，能有效地对工单的处理处理状态进行监控，能及时准确地为客户提供报修人员的行踪信息。
（8）绩效考核
根据生成的通话记录报表和客户服务记录，对业务员的售车业绩、日常服务、报修报障车辆、派工派车记录、客户投诉建议、客户最新购车信息和需求等进行分析，并采取相应的措施，提高内部管理水平，并有针对性对相关人员进行培训和考核，提高业务人员的汽车营销水平。
（9）远程坐席、电话会议室
可在各个4S店和专营店设置远程坐席，实现数据互通和共享，降低通话费用；总部和各分店、各销售网点、各维修点开会只需拨打分机进入事先设置好的语音会议室，即可实现电话会议，提供会议主持、让某个人静音、强踢等功能。
（10）知识库管理
知识库的搭建对于日常的服务工作十分重要，需定期专门进行录入、更新与整理。知识库的内容管理主要通过知识采编、条目录入等形式，将常见的车辆保养/维护知识、服务知识、技术支持进行汇总，并开放对外的服务口径，让客户问题的解答趋于标准化。同时提供知识知识库的在线查询、下载、打印等功能。
（11）客户服务满意度调查
客户满意度是考评4S店服务团队的一项重要指标。4S店安排专员对特定的客户进行回访，或安排定期回访，了解客户对本次服务或对4S店的近期整体服务的感知程度。回访可由系统自动发起，通过电话系统的语音交互进行满意度调查。专员汇总调查数据进行服务质量考核、统计分析等。
（12）来电电话黑名单
3 结 语
车牌识别系统在国内、外都处理发展阶段，世界各国的车牌和实际交通环境也不同，所以难以引进和推广。而国内安防领域中虽然已经有一些公司开发的产品取得实际应用，但车牌识别系统与4S店的客户关系管理系统整合的应用较少，多数情况下都是2个相对独立的系统，不利于信息共享。本文从项目实际需求出发，通过车牌识别系统接口与服务器中间件的信息转接，进而与客户关系管理系统共享数据，为各终端提供定制化的应用。本方案是对汽车4S店呼叫中心与车牌识别进行一体化设计，是本领域研究的创新之举。
参考文献
[1] 王斌义.汽车4S店专卖模式探讨[J].汽车工业研究，2007（3）：43?45.
[2] 卢伟党.汽车4S销售模式研究[D].武汉：武汉理工大学，2006.
[3] 胡泽.基于DSP的车牌识别系统研究[J].计算机与数字工程，2012，40（3）：100?101.
[4] 王丰元.计算机视觉在交通工程测量中的应用[J].中国公路学报，1999，15（7）：32?34.
[5] 王璐.基于Matlab的车牌识别系统研究[D].上海：上海交通大学，2009.
[6] 黄文杰.高速公路收费系统的车牌智能识别系统[D].南京：南京航空航天大学，2007.
[7]曹培，刘甲第.基于图像的车牌识别[J].办公自动化杂志，2012（6）：49?51.
[8] 孙静.汽车企业CRM系统设计与实现[D].成都：电子科技大学，2011.
第8篇：计算机视觉的用途范文
从海马尾巴而来的灵感
加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师们发现，海马的尾巴可以压缩至一半大小来预防因遭受伤害而带来的永久性损伤。海马尾巴的特有柔韧性得益于它的构造——由骨、骨板构成，它们相互错开。研究人员希望使用类似的结构来创建一种具有柔韧性的由聚合肌肉组成的机械臂。这种机械臂可用于医疗救治、水下探测和无人拆弹项目。
“这一天然材料的研究可以衍生出一系列新型独一的材料和结构，这种来自大自然的灵感更强，更牢固，更轻也更灵活。”麦基特里克教授如此说道。
麦基特里克和梅耶斯通过测试多种动物的外壳来寻找生物灵感，包括犰狳、短吻鳄和各种鱼的鳞片。这次，他们专门寻找那种韧性十足的动物来开发机械手臂。
圣地亚哥分校雅各布学院的材料学博士生波特尔说：“尾巴是海马的生命线，因为它可以让其身体固定在珊瑚或是海藻中来躲避捕食者。但没人把海马的尾巴和骨头看做是护甲的灵感来源。”
大部分海马的天敌，包括海龟、蟹和鸟类，通过碾压制服海马。工程师们希望看到尾巴中的骨板是否可以起到护甲的保护作用。研究人员发现，海马的尾巴可以压缩至一半大小来预防因遭受伤害而带来的永久性损伤。这是由于尾部的骨板和尾部肌肉间的结缔组织在移位过程中承担了大部分的负载。甚至当尾巴被压缩达60%的程度时，海马的脊柱仍旧受到保护。
麦基特里克和梅耶斯的研究团队使用一种独特的技术，应用一系列化学材料来去除海马尾巴的蛋白质和矿物成分，以便更好地研究其结构和性质。他们发现骨板中的矿物质成分相对较低，只有40%，而牛骨中的矿物质含量有65%。骨板中还含有27%的有机化合物（主要是蛋白质）和33%的水。骨板的硬度是变化的，脊的部分是硬度最高的，因为会影响保护的力度，比骨板沟的部分坚硬40%（沟的部分多孔以吸收冲击力）。
海马的尾巴通常由36块类方段组成，每一段由4个L型骨块拼成，这些骨块沿着尾巴往下逐渐缩小。骨板可以自由滑动和旋转。滑动关节允许骨板间的来回滑动。旋转关节与球窝关节类似，有3个旋转自由度。这些骨板通过缔结组织胶原层连接到脊椎。骨板之间的关节和椎骨十分灵活，有将近6个自由度。
接下来就是要使用3D成像制造出人造的骨板，这将会与聚合物组合起到肌肉的作用。最后的任务就是造出一个机械手臂，这种机械臂将是独特的兼具硬度与韧性的混合机械设备。一个柔韧且强壮的机械臂可以被用于医疗救治、水下勘探以及无人拆弹。这种具保护性和柔韧性为一体的机械臂也能够握住各种不同形状大小的物体。
俞炯/编译
内容来源：science daily网站
医学
纳米医学，给分子一张“通行证”
当今，纳米技术领域一个备受欢迎的目标是：用微粒作为容器来定向输送药物，尤其是送往肿瘤。但是，免疫系统中被称为巨噬细胞的“哨兵”很快就会发现外来的入侵物，并将其吞没。现在，宾夕法尼亚州的一组研究人员发现了一个方法：赋予微粒一个分子“通行证”，使这些微粒能够在老鼠体内绕过巨噬细胞，将药物送往肿瘤并帮助摧毁肿瘤。这个试验的成功有望使研究人员找到一个提高药效的新途径。
作为免疫系统的主要卫士之一，巨噬细胞任务就是：通过辨认，把那些不属于身体一部分的目标清除掉。所有的人类细胞在外部包膜上都含有一种叫做CD47的蛋白质。五年前，宾夕法尼亚大学的细胞生物学家丹尼斯·迪斯彻尔领导的一个研究小组报道说：在人类细胞中，CD47跟巨噬细胞上一种被称为SIRPα的受体蛋白是结合在一起的。这种结合使巨噬细胞认识到，含有CD47的细胞是朋友而不是敌人，不应将其吃掉。
迪斯彻尔想知道，能否利用CD47的复本作为一种分子通行证，来帮助治疗性纳米颗粒绕过免疫系统。不久前，迪斯彻尔及同事在《科学》杂志在线版上描述了他们当前的研究：他们复制了CD47蛋白中被称为肽的短片段，并使肽吸附在纳米颗粒上，这些纳米颗粒就是用来输送显像剂或抗癌化合物到肿瘤的。这个策略正像所期望的那样，很奏效。在经生物工程设计的老鼠中，它们的巨噬细胞能够模仿人类巨噬细胞，表达人类的SIRPα蛋白，带有CD47肽通行证的纳米颗粒逗留在巨噬细胞周围，而不是被吞没。研究小组将含有通行证和没有通行证的纳米颗粒同时注射，35分钟之后，含有CD47肽的纳米颗粒在老鼠血液中的含量是不含CD47肽纳米颗粒的4倍。
在一项单独的研究中，迪斯彻尔及同事对他们的方法进行了测试，看看是否能够提高给药的效果。他们在纳米颗粒里装上抗癌药物紫杉醇，并利用肽通行证和用以吸附在肿瘤细胞表面蛋白的抗体来装饰颗粒表面。带有通行证的定向颗粒在一天之内将肿瘤缩小了25%，而只有抗体没有肽通行证的纳米颗粒对肿瘤的大小没有任何影响。
迪斯彻尔表示，他的小组已经在研究其他肿瘤了。而且他还说：他的实验室里尚未发表的成果表明，在基因疗法中，将这种分子通行证添加到输送基因的病毒上，同样有助于逃避免疫系统的检测。然而，必须证明这一点：这种新型分子通行证在人类身上仍然有效。但是，在人类身上进行试验总是具有挑战性的。如果在人类身上能够行得通，那么这些分子通行证可能会使已经处于临床试验阶段的纳米医学达到更加理想的效果。
胡德良/编译
内容来源：美国《科学》杂志网站
环境科学
云越亮，天越凉？
近日，曼彻斯特大学的科学家在《自然地球科学》杂志撰文称，自然排放物和人类制造的污染物都能使云变得更加明亮，从而对地球气候产生意想不到的降温效果。
云是由水滴和空气中的微小颗粒凝结而成的。当空气达到了一定的湿度时，这些颗粒就会膨胀，从而形成云滴。数十年来，人们知道这些颗粒的数量和大小决定了云层上端的亮度，并控制着云将太阳光反射进入太空的反照率。
这些微小的颗粒可能是自然产生的（例如海浪飞沫或尘土），也可能是人类活动产生的污染物（来自汽车尾气或工业活动）。这些颗粒通常含有大量的有机物，而且极不稳定，所以在温暖的条件下会以气体的形式存在。
研究人员发现，当来自污染或生物大气层的挥发性有机化合物蒸发并散发出特有的香味时，例如森林中的松香味，这种影响会在大气中产生反作用。但在云形成的潮湿、微冷条件下，这些分子更倾向于呈现出液态，形成更大的颗粒。这些颗粒便是形成云滴的种子。
“我们发现，那些由森林中的释放物或汽车尾气构成的有机化合物会影响云中水滴的含量，从而影响其亮度，进而对气候产生影响。”研究报告作者、来自曼彻斯特大学地球、大气及环境学院的戈登·麦克菲冈斯教授说。
麦克菲冈斯说：“云滴越多，反射进来的太阳光就越多，云也因此会更加明亮。我们把云的明亮度对气候产生的影响进行了推算，发现云种子效能的增强对全球气候产生了降温效应。”
许林玉/编译
内容来源：science daily网站
机器人学
胜过好眼睛
当机器人仅依靠计算机视觉时，它只能勉强搜索周边的目标。卡耐基-梅隆大学机器人研究所的一名研究人员称，通过利用所有提供给它的信息，例如目标的位置、大小、形状、能否被移动，机器人能通过对目标的不断探索来逐步改善对目标的理解与认知。
卡内基梅隆大学的研究人员建立了目标物体数字模型以及图像，然后将这些数据导入机器人管家（HERB）的记忆卡中，因此，机器人能够识别出所需要进行处理的对象。实际上，所有机器人方面的专家为了让他们的机器人能识别物体所做的操作都是类似的。随着机器人终生物体探索计划的进行，现在机器人可以自行探索目标物体。随着投入更多的时间累积更多的经验，一套名为HerbDisc的视觉系统将逐渐完善物体模型，并开始把注意力集中在那些与它的目标“帮助人类完成日常生活中的任务”最相关的事情上。
“机器人搜索物体的能力有时候甚至让研究人员感到惊讶。”私人机器人实验室负责人、机器人学副教授悉达多·斯里尼瓦莎感叹，那里正是HERB所诞生的地方。在一个案例中，一些学生傍晚离开实验室前把就餐时剩下的菠萝和一袋面包遗留在了实验室，当他们第二天一早回来的时候，发现机器人，管家已经建立好菠萝和面包的数字模型并且已经演算出如何将它们拿起来。
一旦机器人的工作领域从家中拓展到工作中，那么这些机器人就必须能够理解成百上千种常见物品的用途，这是非常重要的。斯里尼瓦莎说：“对于计算机视觉研究人员来说，目标识别一直是一个具有挑战性的研究领域。在嘈杂的环境中仅仅通过图像来识别物体是相当困难的。”但是，人类在探索一个物体时不仅仅依靠视觉，婴儿会按压橡皮鸭，拿它击打浴缸，将它浸入水中甚至把它塞进自己嘴里。机器人也一样，它有很多关于自己所处环境的领域知识并能够以此来搜索目标。
研究人员说，机器人管家的体感周边外设传感器的深度测量是非常重要的，提供三维形状数据能够使机器人对家居用品高度识别。机器人管家的另一个领域知识是位置，它会观察是否有东西在桌子上、地板上或者柜子里。机器人能判别一个潜在目标是否能够自己移动或者能不能被移动，还能够记录下某物是否会在特定时间出现在特定位置并且会用手臂去尝试能否将物体举起来。这些都是对象性测试的数据基础。
机器人管家第一次看视频的时候，它会以为这些都是物品。但随着其他传感器的协作，它会更清楚地辨别什么是目标，什么不是。研究团队发现，通过视频输入来添加领域知识，输入目标的速度能提高两倍，因此机器人管家的搜索与处理时间能够缩短。
机器人管家对于目标的定义是：某个它能够举起来的物体。它的目标功能是一种辅助人类的装置，例如帮人取东西或者微波加热食物。然而，由于能力和情况的转换，机器人管家还有很多方面需要提高。例如，机器人管家现在还不能拿起一张纸，所以它会忽略纸片。一旦它的手能操纵纸，它将学会识别纸张作为目标。机器人管家和其他机器人可以利用互联网来创造对于目标更丰富的理解。 熙/编译
内容来源：
science daily网站
古生物学
新疆发现新型肉食恐龙化石
乔治·华盛顿大学哥伦比亚艺术与科学学院的生物学教授詹姆斯·克拉克和他的博士生约纳·乔因奈尔，在中国新疆境内的一处偏远地点发现了一种新型兽脚亚目类肉食恐龙化石。
在近期《系统古生物学》期刊上发表的研究报告中，克拉克和乔因奈尔对复原恐龙化石的颅骨、下颌骨以及收集部分骨架进行研究的过程做了详细叙述。这种新型恐龙体长仅1米左右，体重约1.36公斤。
克拉克博士指出，最初挖掘时只有恐龙的腿骨露出在岩石表层，而后惊喜地发现岩石中还保存着其颅骨。研究组将这种恐龙命名为“赵氏敖闰龙”，名字取义于中国著名的传奇故事《西游记》里西海龙王的名字敖闰。经研究分析，乔因奈尔表示：“我们能在显微镜下细致观察到敖闰龙的骨骼，研究结果表明它在溪岸边死亡时，还不足一岁”。被挖掘和收集到的恐龙化石很小，并非意味着敖闰龙是小型恐龙物种，只是它死亡时还非常年幼，属于尚处婴儿时期的恐龙化石。
据悉，敖闰龙生活在1.61亿年前的晚侏罗纪时期。从其多个细小的牙齿来看，敖闰龙很可能是以捕食蜥蜴、小型哺乳动物近亲和鳄鱼为食的。这是迄今为止，克拉克博士与中科院研究员徐星共同领衔的研究团队，第五次在新疆五彩湾发现新型兽脚亚目肉食恐龙。
赵今瑄/编译
内容来源：science daily网站
医学
双亲药酒成瘾，孩子易变抑郁
根据多伦多大学的一项最新研究表明：经常酗酒和滥用药物的双亲，其孩子在成年阶段与其他同龄人相比更容易抑郁。此项课题的第一作者埃斯米·汤姆森教授和来自多伦多大学社会工作系和家庭与社区医学系的荣誉教授桑德拉·罗特曼指出：“我们的研究结果强调了酒精和药物的上瘾对两代人之间的代际关系所造成的后果，以及加强制定干预措施以支持儿童健康发展的重要性。”
有关于此项研究的论文被公开发表在《精神病学研究》期刊上。研究者们将来自于2005年加拿大社区健康调查中的6268名成年人的相关数据作为具有代表性的样本进行研究，试图找出这些成年人的抑郁状况和他们的双亲对酒精和药物成瘾之间的关系。在这些样本中，有312人在调查进行前的一年内有过严重的抑郁发作；877人在他们未成年之前，家庭中的双亲至少有一人存在酗酒和滥用药物的现象，并经常因此造成一些家庭问题。
汤姆森教授指出，研究结果表明了双亲有酗酒和滥用药物嗜好的个体们与他们的同龄人相比，更容易陷入抑郁的“泥潭”。在调整了年龄、性别和种族等因素所带来的误差后，父母存在酗酒和滥用药物的个体成年后情绪抑郁的几率比常人高出2倍以上。汤姆森教授还解释道，即使调整了以下的因素后，这些因素涉及的范围从童年遭受虐待和双亲失业到包括吸烟和饮酒等成人健康行为，我们仍能发现双亲对酒精和药物成瘾与他们的孩子成年后情绪抑郁之间存在高达69%的关联。
沉溺于酒精和药物中的父母应对生活中压力和挫折的反应总是一成不变的，他们只会通过酒精和药物来寻求帮助。这有可能影响到他们孩子们的一生，永久改变孩子们自身应对生活中压力的反应。我们未来研究的一条重要途径是探讨人体自身影响皮质醇产生的潜在功能障碍，一种为我们“战斗还是逃跑”做准备的荷尔蒙，它能影响抑郁症的后期发展。
作为重要的第一步，在家中受到那些有害压力摧残的孩子们完全可以得到其他成年人所带来的帮助，这些成年人包括祖父母、老师、教练、邻居和社工。尽管未来还需要更多的研究工作来确定一个有责任心和爱心的成年人是否能够接近并帮助那些直接暴露在对酒精和药物成瘾的父母影响下的孩子们，降低这些孩子们成年后受困于抑郁情绪的几率，但是我们相信，这些能够转递“正能量”的关爱可以促进孩子们的健康发展以及缓解他们的压力。
韩俊杰/编译
内容来源：加拿大多伦多大学官网
航空航天学
载人火星任务面临高辐射风险
“好奇号”火星车的主要任务是探测火星是否能支持生命的繁衍；同时，这个流浪者也收集适用于人类生存的数据。“好奇号”在其历时253天、3.5亿英里飞抵火星的旅程中，记录了其间的辐射情况。根据最新公布的调查结果显示，宇航员在一次火星之旅后受到的辐射量将会很大，约占其终身可承受辐射总量的三分之二。
脱离地球大气和磁场的保护，宇航员们必须对抗两类有害辐射：宇宙中几乎无所不在的银河系宇宙射线，以及因太阳活动产生的高能太阳粒子。前者呈现出持续不断低剂量的特点，且粒子流能量大，穿透力强；后者突发性强，穿透力相对弱。
借助“好奇号”，天文学家有了研究宇航员接受辐射量的可靠方法。以前的测量数据源于未屏蔽的测量设备，但是，“好奇号”的数据测量首先是在屏蔽的飞船中进行的，且这一测量环境近似于载人火星任务的住宿舱。好奇号的辐射评估探测器（简称RAD）探测到每天来自宇宙的辐射量约为1.8毫希沃特。
根据最近的评估数据，假设单程历时180天，宇航员一趟载人火星之旅受到的辐射总量为622毫希沃特。这个数字看似不大，但主流观点认为，宇航员整个职业生涯承受辐射量的上限为1希沃特（等于1000毫希沃特），这会使宇航员因接触辐射而诱发癌症的死亡率提升了3%。
因此，往返火星一个来回，仅在路程上受到的辐射已占了宇航员可承受上限的大部分。火星表面的作业或在宇宙中进行火星任务会增加更多辐射。但是，如此大剂量的辐射无法阻挠火星任务的推进，它们仅仅是火星征程中众多困难的冰山一角而已。
第9篇：计算机视觉的用途范文
关键词：制造业；工业4.0； 基础设施；教育；创新能力
1 工业4.0时代的九大技术趋势
自工业革命开始以来，每一次技术进步都能够带来工业生产效率的大幅提高。19世纪初，蒸汽机促进了现代工厂的建立，到了20世纪，电气化带动了工业大规模生产并在70年代实现了自动化。然而在随后的几十年里，工业技术进步仅是量的增加，与信息技术、移动通信、电子商务等相比突破甚微。
现在，我们正处于第四波工业浪潮中：新兴的数字技术产业被称为工业4.0，具体即指九项基础技术进步驱动的转型（图1）。在这些转变中，传感器、机器、工件和IT系统将相互联接起来，超越单个企业扩大到价值链。这些联接系统可以与基于因特网协议的其它系统相互作用，分析数据、进行预测和自动配置来适应变化。工业4.0可以实现跨设备的数据收集和分析，更加灵活高效地生产出低价高质的商品。这反过来还将提高生产效率、转变经济发展模式、促进工业增长，最终提升企业和地区的竞争力。
图1 改变工业生产的九大技术
波士顿咨询公司报告介绍了工业4.0时代的九大技术趋势，并探讨其潜在的技术和经济效益，为制造商和生产设备供应商提供信息。这九大技术进步已应用于制造业，而随着工业4.0的到来，它们将改变生产方式：独立和优化的单元将完全整合为自动化的生产流程，改变供应商、生产商和客户之间的传统关系，也改变了人和机器之间的关系。（见图2）
图2 工业4.0正改变传统制造业关系
（1）大数据及分析
基于大数据的分析模式最近只在全球制造业大量出现，它的优势在于能优化产品质量、节约能源、提高设备服务。在工业4.0背景下，将对来自开发系统、生产系统、企业与客户管理系统等不同来源的数据进行全面整合评估，使其成为支持实时决策的标准。例如，德国的半导体制造商英飞凌已采用将单芯片关联的方式，帮助检测有故障的芯片来提高生产质量。
（2）自主式机器人
许多行业的生产商长期使用机器人来处理复杂的作业，但机器人却在不断进化，甚至可以在更大的实用程序中使用。它们变得更加自主、灵活、合作。最终，它们将与人类并肩合作，并且人类也要向它们学习。这些机器人将花费更少，并且相比于制造业之前使用的机器人，它们的适用范围更广泛。
在许多行业中，机器人已经被长期使用来处理复杂的任务且仍在不断发展。它们正在变得更加自主灵活，最终将学会与人交往，和人类安全地共同工作并向人类学习。这些机器人将价格更低且用处更大，能够承担更为复杂的角色。
例如，顾家家居已经使用了欧洲制造商的机器设备。这些机器人是相互连接的，以便他们可以协同工作，并自动调整行动，以配合下一个未完成的产品线。高端传感器和控制单元可保证与人类密切合作。同样，工业机器人供应商ABB推出一款有两支手臂的机器人，它被称为“玉米”，专门设计用来与人类一起组装产品（如电子消费品）。计算机视觉技术的应用保证了安全互动和零件识别的实现。
（3）仿真模拟
在工程阶段，运用了3D仿真材料和产品，但在未来，模拟将更广泛地应用于装置运转中。模拟将利用实时数据，在虚拟模型中反映真实世界，包括机器、产品、人等，这使得运营商可以在虚拟建模中进行测试和优化。例如西门子就开发出了可以模拟的虚拟机器，从而使加工过程减少了80%。
（4）水平和垂直系统集成
目前，大多数的IT系统都没有被完全整合，公司、供应商和客户之间联系并不密切，从企业到车间的功能也缺乏完整的一体化。即使是工程本身，从产品到工厂自动化，缺乏完全集成。随着工业4.0的到来，公司和部门间将更具凝聚力，数据整合网络的发展将使价值链实现真正的自动化。
例如，达索系统和云供应商Boostaerospace联手为欧洲航空航天和国防工业建立了一个合作平台――AirDesign。该平台可以作为一个工作空间设计和制造业的合作车间，也可作为一个私有云服务。它负责管理多方之间的交换产品和生产数据的复杂任务。
（5）物联网
如今，只有一些制造商的传感器和设备进行了联网和嵌入式计算，它们通常处于一个垂直化的金字塔中，距离进入总体控制系统的智能化和自动化水平仍有一定距离。随着物联网产业的发展，更多的设备甚至更多的未成品将使用标准技术连接，可以进行现场通信，提供实时响应。
驱动和控制系统供应商博世力士乐，生产了一种半自动的阀门生产设施，可以分散地分析生产过程。产品通过无线电频率识别码进行识别，并且工作站能够“获知”每个产品必须执行的生产步骤，从而适时地进行特定的操作。
（6）网络安全
许多企业依然依赖于未连接或者脱机的管理和生产系统，而到了工业4.0时代，连接性增强，网络安全威胁也急剧增加。不过人们可以对整个新框架充满信心，工业设备供应商正联手同网络安全公司进行合作和收购。
（7）云计算
在工业4.0时代里，更需要跨站点和跨企业的数据共享，与此同时，云技术的性能将提高，只在几毫秒内就能进行反应。其结果是设备数据将存储在云中，生产系统可以提供更多的数据驱动服务，许多工业监测和控制处理也将进入云端。
（8）增材制造
企业已开始采用增材制造，比如用3D打印生产单个组件。进入工业4.0，这种增材制造方法将在小批量定制产品的生产中更加广泛地应用，它可以催生多种复杂却轻巧的造型设计。高性能且分散的增材制造系统将减少运输距离和库存。例如，航空公司已将增材制造工艺应用于新设计中，既能减轻飞机重量，还能降低钛等原料的费用。
（9）增强现实
增强现实技术支持各种服务，比如你可以在仓库里挑选部件并通过移动设备发送维修指令。这些系统目前正处于起步阶段，未来，企业将更加广泛的使用增强现实技术为工人提供实时信息，改进决策和工作程序。目前这种系统已经以谷歌眼镜的形式进入了市场，工人可以透过虚拟现实的眼镜看到实际的场景。另一个应用程序是虚拟培训。西门子已经开发了一个虚拟工厂操作员培训模块，利用增强现实眼镜，创造了以工厂人员处理突发事件的数据为基础的3D环境。
2 工业4.0的影响
（1）量化影响：以德国为例
为了对工业4.0潜在的世界范围内的影响有更进一步的量化的理解，我们对德国制造业进行了分析，发现第四次技术革命会引发生产力、税收、就业和投资等四个领域内的收益。
生产力方面。在接下来的五年到十年，工业4.0将会对德国制造业领域内的更多企业产生推动作用，并提高生产力，预计产值将会从900亿欧元提高到1 500亿欧元。不计算材料的成本，生产成本可能会提高15%到25%；如果把材料成本计算在内，生产成本可能会提高5%到8%。工业各行业差别很大。工业零部件制造商有望实现生产力最大的一些改进（20～30%），例如，汽车公司可以预期增加10～20%（见图3）。
图3 工业4.0将大力推动生产力的发展
税收增长方面。工业4.0也将推动收入增长。厂家提高设备和新的数据应用需求，以及消费者对更广泛的定制产品的需求将越来越多，这可以增加税收300亿欧元，约占德国GDP的1%。
就业方面。工业4.0将使德国在未来五年内就业增长6%。（如图4）在同一时期，机械工程部门对员工的需求可能会上升10%之多。然而，也因此需要会不同技术的人。短期内，自动化的趋势将取代一些操作简单、重复率高的低技能工种。同时，软件、连接和分析越来越多地被使用，将增加对软件开发和相关技术员工的需求。
图4 德国工业4.0将促进本国就业增长
投资方面。在接下来的十年里，为适应生产过程一体化，德国生产商投资约2 500亿欧元。工业4.0将直接影响生产商和他们的劳动力以及供应制造系统的公司。
（2）对生产商的影响
下一波的制造业将影响生产商的整个价值链，从设计到售后服务。①顺延着整条价值链，生产过程将通过集成IT系统实现优化。因此，今天孤立的制造单元将被完全自动化的、集成的生产线所取代；②通过生产商和供应商的合作，产品、生产过程和生产自动化将设计和委托在一个集成的过程中。物理原型将减少到绝对最小；③生产过程灵活度增加，并允许小批量的经济生产。机器人、智能机器和智能产品，可以彼此沟通，并作出一定的自主决策，因此灵活度得以提高；④生产过程会通过学习自我优化设备，例如，在感觉到某些未完成产品的属性时调整自己的参数；⑤利用自动车辆和机器人的自动化物流，会根据生产需要自动调整。
工业4.0会比如今更快的响应客户的需求。它提高了生产过程的灵活性、速度、生产率和质量。它为业务模式、生产流程和其他创新奠定了基础。这将使更多的工业生产商投资于工业4.0技术，以提高产品质量，并可以定制产品。
（3）对制造系统供应商的影响
由于制造商需要与工业4.0相关机器有更强的连接与互动，制造系统供应商不得不在其产品中扩大信息技术的作用。无论是在云端，还是在嵌入式设备中，将部署更多模块化的功能。系统的整体功能性和复杂性的增加，会需要更多的决策调配。此外，在线下载软件的门户网站与合作伙伴关系可以提供更加灵活和适应性更强的设备配置。自动化架构也将发生演变来适应不同的用途。供应商需要为这些不同的情况做好准备，来应对这些变化。
工业自动化供应商和大多数机床制造商已经拥有了显着的软件开发能力，但工业4.0还需要更多。日益增长的互联互通的机器、产品、零件和人类也需要新的国际标准，在未来的数字化工厂中这些标准可定义这些元素间的相互作用。目前这些标准的开发工作仍处于起步阶段，在传统的标准化机构和新兴财团的推动下不断前进。德国工业4.0是第一个推动力。2014年3月在美国由制造业、互联网、信息技术以及电信领域的公司联合成立的工业互联网联盟（IIC）异军突起。随后，一个新的机构――成立于德国的Dialogplattform工业4.0组织，将会抵消工业互联网联盟的强势地位。其他几个标准化组织也显示出了对该领域的野心。
3 前方的路
工业和国家将以不同的速度和不同的方式迎接工业4.0。具有高水平的产品变型的产业，如汽车、食品和饮料行业，将受益于更大程度的灵活性，因为可以促进生产力的增长。比如半导体和药品等需求高品质的产业，将受益于数据分析驱动的改进，能够显著减少错误率。拥有高成本技术劳动力的国家可以利用工业4.0赋予的更高的自动化程度。此外，充满年轻、技术娴熟的员工的新兴市场可能抓住这一机会，创造出全新的制造理念。为了积极适应转型，生产者和系统供应商必须采取果断行动，以顺应九大技术趋势。他们还必须注意基础设施建设和教育的需要。
（1）生产者必须设置优先项和提高劳动力
生产商必须在生产过程中设置优先级，提高员工的工作能力，例如，①确定改进的关键领域，如灵活性、速度、生产率和质量。然后，考虑如何在指定的领域利用九大技术趋势；②分析员工的长期影响，并进行战略性人力资源规划。适应角色、招聘和职业培训，为员工提供额外所需的信息技术技能。
虽然这些改进已经保持了现有产业的显著潜力，但新兴领域可以通过采用工业4.0创新的工厂布局和生产流程等来打破现有的标准。
（2）供应商必须利用技术
制造系统供应商需要了解他们如何能在新的案例中使用新的技术，为他们的客户赚取最大的收益。可以利用这些技术满足不同的需求，如增强网络化的嵌入式系统和自动化、新的软件产品的开发和新服务（如分析驱动的服务）的交付。因此，他们必须夯实基础：例如定义利用哪种商业模式能够满足增强的，或者新的需求；建立技术基础，如分析工具库；建立适当的组织结构；发展在数字世界中必不可少的合作伙伴关系；参与和塑造技术标准化。
