智慧型視感學

雖然現實世界中的物體是三維的（乃至多維的），但是通過圖像感測器所獲得的景物圖像卻是二維的。 其次，“視感”概念的提出，將智慧型機器對外部景物進行認識和理解的整個運動過程分解為圖像感測和視圖感知兩大部分。 最後，從“視感”的角度出發來闡述智慧型機器對圖像信息的分析和理解過程，能夠科學地將“圖像分析”與“機器視覺”有機地融合起來。

智慧型視感（Intellectual Visual perception，IVP）是一種非接觸式感測的概念，是一種基於全新的科學概念來實現對景物圖像的認識、理解的方法與技術。從總的技術範疇來講，智慧型視感技術屬於檢測技術領域，所以在工程套用中往往直接稱其為視感智慧型檢測。
從20世紀60年代中期開始，圖像感測及其信號處理的理論與技術已經引起世界學術界的高度重視，因為這是一項新興技術，也是一門從圖像所富含的信息中感知、認識與理解自然現象及其客觀規律的科學。
雖然現實世界中的物體是三維的（乃至多維的），但是通過圖像感測器所獲得的景物圖像卻是二維的。如何從二維圖像中獲取三維信息，進而感知三維世界，正是計算機科學有關圖像信息特徵提取、信號分析與原形再現的研究內容，其間存在著無窮無盡的知識需要人們去探索和研究。
圖像感測及其信號處理，與人的眼睛和大腦對外界景物圖像的感知過程極為相似。本文基於以下三大方面的思考使用“視感”的概念。
首先，計算機視覺也好，機器視覺也好，都是沿用了人類對人體生命科學尚不發達時期所生成的生理器官術語“視覺”而形成，顯然缺乏深層次的物理和生理科學的內涵；儘管“視感”與“視覺”僅有一字之差，但是前者卻已充分顯現出人腦器官對信息拾取所起到的重要且不可替代的作用。
其次，“視感”概念的提出，將智慧型機器對外部景物進行認識和理解的整個運動過程分解為圖像感測和視圖感知兩大部分。圖像感測相當於人的眼睛及其視網膜上的桿狀和椎狀細胞，直接與外界通過光線進行聯繫，從而對周圍環境作出最直接、最迅速的反應；視圖感知相當於人腦中樞，由視網膜細胞產生信號傳送至大腦的視感知區，來讀取、分析光的信號，從而知道物體的遠近、大小、顏色、形狀等具體信息，還可以將成像進行聯想、翻轉等等。不難想見，僅憑視圖感知器，而沒有圖像感測器就無法獲取圖像信息，這好比一個人的大腦中視覺中樞完好，但是沒有眼睛及其視網膜，或者眼睛與視網膜已經損壞，是無法感知周圍的景物圖像及其信息；同樣，僅憑圖像感測器也是無法完成機器對外界景物形象的感知，這好比一個人即使眼睛及其視網膜完好，但是大腦的視覺中樞不健全或者視感神經缺損，仍然致盲。換句話說，要真正實現“基於機器視覺”的非接觸式檢測必須通過圖像感測器和視圖感知器的完美結合才能得以完成，這就是“視感”二字的由來。
最後，從“視感”的角度出發來闡述智慧型機器對圖像信息的分析和理解過程，能夠科學地將“圖像分析”與“機器視覺”有機地融合起來。這是因為，圖像分析和機器視覺是相關而又不同的兩個研究領域。從某種意義上說，圖像分析是機器視覺的一部分；然而，從另一種意義上說，圖像分析又是一門更寬廣的學科。