計(jì)算機(jī)視覺與圖像處理的核心區(qū)別的辨析(五)
理論層面的辨析的不夠直觀,我們結(jié)合具體的實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景,進(jìn)一步佐證兩者的核心區(qū)別,讓讀者能更清晰地理解——在不同的實(shí)際需求中,到底該用圖像處理,還是計(jì)算機(jī)視覺,以及兩者在場(chǎng)景中的不同作用。
場(chǎng)景一:老照片修復(fù)。這是典型的圖像處理應(yīng)用。核心需求是“讓模糊、有劃痕、褪色的老照片變得清晰、完整、色彩鮮艷”,核心目標(biāo)是優(yōu)化圖像本身,不涉及任何語義解讀。用到的核心技術(shù)包括:噪聲去除(去除照片上的雪花點(diǎn))、劃痕修復(fù)(填補(bǔ)照片上的劃痕)、色彩校正(還原照片的原始色彩)、去模糊(讓模糊的畫面變得清晰)。最終輸出的是一張修復(fù)后的清晰老照片,價(jià)值是供人類觀看、珍藏,與計(jì)算機(jī)視覺無關(guān)。
場(chǎng)景二:人臉識(shí)別解鎖。這是典型的計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用。核心需求是“通過人臉圖像,識(shí)別出用戶的身份,實(shí)現(xiàn)手機(jī)解鎖”,核心目標(biāo)是解讀圖像內(nèi)容(識(shí)別身份),而非優(yōu)化圖像本身。用到的核心技術(shù)包括:圖像預(yù)處理(去噪、人臉對(duì)齊,借鑒圖像處理技術(shù))、特征提?。ㄌ崛∪四樀暮诵奶卣鳎缥骞佥喞?、特征匹配(將提取的人臉特征與手機(jī)中存儲(chǔ)的人臉特征進(jìn)行對(duì)比)、決策輸出(匹配成功則解鎖,失敗則拒絕)。最終輸出的是“身份匹配成功/失敗”的語義信息和解鎖指令,而非優(yōu)化后的人臉圖像——即使人臉圖像有些模糊,只要核心特征能被提取,就能實(shí)現(xiàn)解鎖,這也體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)視覺不關(guān)注圖像本身,只關(guān)注圖像內(nèi)容的特點(diǎn)。
場(chǎng)景三:工業(yè)零件質(zhì)檢。這一場(chǎng)景中,兩者協(xié)同工作,但作用截然不同。首先,工業(yè)相機(jī)拍攝的零件圖像可能存在噪聲、模糊、畸變等問題,需要通過圖像處理技術(shù)(去噪、增強(qiáng)、幾何校正),優(yōu)化圖像質(zhì)量,讓零件的輪廓、細(xì)節(jié)變得清晰,為后續(xù)的質(zhì)檢提供更優(yōu)的圖像素材;然后,通過計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)(目標(biāo)檢測(cè)、圖像分割),識(shí)別出零件的輪廓,檢測(cè)出零件是否存在瑕疵(如裂紋、缺角),判斷零件是否合格,最終輸出“合格”或“不合格”的決策指令,控制生產(chǎn)線的啟停。在這個(gè)場(chǎng)景中,圖像處理是“基礎(chǔ)支撐”,計(jì)算機(jī)視覺是“核心決策”,兩者協(xié)同實(shí)現(xiàn)工業(yè)質(zhì)檢的智能化。
場(chǎng)景四:監(jiān)控圖像清晰化。這是典型的圖像處理應(yīng)用。核心需求是“將模糊的監(jiān)控圖像(如夜間拍攝的、運(yùn)動(dòng)模糊的)變得清晰,方便人類查看畫面內(nèi)容”,核心目標(biāo)是優(yōu)化圖像本身。用到的核心技術(shù)包括:去模糊算法、噪聲去除、亮度增強(qiáng)等,最終輸出的是清晰的監(jiān)控圖像。需要注意的是,這里的“清晰化”只是讓圖像更易被人類觀看,并不涉及對(duì)圖像內(nèi)容的識(shí)別(如識(shí)別畫面中的人是誰、在做什么)——如果需要識(shí)別畫面中的異常行為,則需要用到計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)。
場(chǎng)景五:自動(dòng)駕駛路況感知。這是典型的計(jì)算機(jī)視覺應(yīng)用。核心需求是“通過路況圖像,識(shí)別出車輛、行人、紅綠燈、道路標(biāo)線等信息,判斷路況,為車輛決策提供支撐”,核心目標(biāo)是解讀圖像內(nèi)容,而非優(yōu)化圖像本身。用到的核心技術(shù)包括:圖像預(yù)處理(去噪、增強(qiáng),借鑒圖像處理技術(shù))、特征提?。ㄌ崛≤囕v、行人的核心特征)、目標(biāo)檢測(cè)(識(shí)別物體種類和位置)、場(chǎng)景理解(判斷當(dāng)前場(chǎng)景是城市道路還是高速公路)、軌跡預(yù)測(cè)(預(yù)測(cè)車輛、行人的運(yùn)動(dòng)軌跡)、決策輸出(剎車、加速、變道指令)。最終輸出的是路況語義信息和決策指令,而非優(yōu)化后的路況圖像——即使路況圖像有些模糊,只要核心特征能被提取,就能實(shí)現(xiàn)路況感知,確保車輛安全行駛。
通過對(duì)計(jì)算機(jī)視覺與圖像處理的多維度辨析,我們可以清晰地總結(jié)出兩者的核心區(qū)別:圖像處理是“加工圖像”,聚焦于圖像本身的優(yōu)化與轉(zhuǎn)換,核心是“讓圖像更好用”,輸出結(jié)果是優(yōu)化后的圖像;計(jì)算機(jī)視覺是“解讀圖像”,聚焦于通過圖像理解現(xiàn)實(shí)世界,核心是“讓機(jī)器看懂世界”,輸出結(jié)果是語義信息或決策指令。兩者雖關(guān)聯(lián)緊密、技術(shù)交叉,卻有著截然不同的核心定位、技術(shù)鏈路和應(yīng)用價(jià)值,既不是包含關(guān)系,也不是對(duì)立關(guān)系,而是互補(bǔ)共生的關(guān)系。
從技術(shù)發(fā)展的角度來看,圖像處理是數(shù)字圖像領(lǐng)域的“基礎(chǔ)技術(shù)”,發(fā)展時(shí)間較早,技術(shù)相對(duì)成熟,廣泛應(yīng)用于日常辦公、娛樂、工業(yè)加工等場(chǎng)景,核心價(jià)值是“優(yōu)化圖像,服務(wù)于人類或后續(xù)系統(tǒng)”;計(jì)算機(jī)視覺是人工智能時(shí)代的“核心技術(shù)”,發(fā)展速度較快,融合了深度學(xué)習(xí)、硬件芯片、大數(shù)據(jù)等多種技術(shù),廣泛應(yīng)用于自動(dòng)駕駛、醫(yī)療影像、監(jiān)控安防、智能家居等高端領(lǐng)域,核心價(jià)值是“讓機(jī)器具備視覺感知能力,推動(dòng)智能化升級(jí)”。
厘清兩者的核心區(qū)別,不僅能幫助我們精準(zhǔn)把握兩大技術(shù)的本質(zhì),避免混淆使用,更能讓我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中,根據(jù)需求選擇合適的技術(shù)——如果需求是優(yōu)化圖像質(zhì)量、轉(zhuǎn)換圖像格式,就選擇圖像處理技術(shù);如果需求是識(shí)別圖像內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)機(jī)器決策,就選擇計(jì)算機(jī)視覺技術(shù);如果需求復(fù)雜,就可以讓兩者協(xié)同工作,發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)。
未來,隨著技術(shù)的不斷迭代,圖像處理技術(shù)將朝著“更精準(zhǔn)、更高效、更智能”的方向發(fā)展,進(jìn)一步提升圖像優(yōu)化的效果,為計(jì)算機(jī)視覺等技術(shù)提供更優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)支撐;計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)將朝著“更精準(zhǔn)、更快速、更輕量化”的方向前進(jìn),進(jìn)一步提升機(jī)器理解世界的能力,拓展更多的應(yīng)用場(chǎng)景。兩者的協(xié)同發(fā)展,將持續(xù)推動(dòng)數(shù)字圖像領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新,賦能千行百業(yè),為我們的生活和生產(chǎn)方式帶來更多的便利與變革。





