【文章內容簡介】 技術、生物技術、空間技術和海洋技術等諸多領域的一場信息控制技術革命。這次科技革命不僅極大地推動了人類社會經(jīng)濟、政治、文化領域的變革，而且也影響了人類生活方式和思維方式，使人類社會生活和人的現(xiàn)代化向更高境界發(fā)展。正是從這個意義上講，第三次科技革命是迄今為止人類歷史上規(guī)模最大、影響最為深遠的一次科技革命，是人類文明史上不容忽視的一個重大事件。四、總結歷史上的三次產(chǎn)業(yè)革命使得我們整個世界發(fā)生了翻天覆地的變化，社會進步，生活方便，經(jīng)濟騰飛，政治完善等等，都是它的碩果，這三次產(chǎn)業(yè)革命所帶來的影響是不可估量的。當今時代，物理學前沿領域的重大成就又將會引領著人類文明進入一片新天地，物理學的不斷進步必將對社會的發(fā)展和人類生活的改善產(chǎn)生不可估量的影響。致謝：由衷的謝謝老師對我們的細心授課，讓我們獲益良多！第三篇：前沿講座計算機視覺學科前沿知識計算機視覺就是用計算機來模擬人的視覺系統(tǒng)，實現(xiàn)人的視覺功能，通常是指用攝像機和計算機代替人眼對目標進行識別、跟蹤和測量等，從而實現(xiàn)對客觀的三維世界的識別。人與其他動物一樣，視覺、聽覺、觸覺等感官功能的產(chǎn)生，首先在于進化過程中生存的需要。根據(jù)美國心理學家Gibson的理論，人的視覺不管有多少用處，但主要功能可概括為適應外界環(huán)境和控制自身的運動?？吹狡嚊_過來，你會趕快回避；看到前面有激流，你不會冒然趟過去。“適應外界環(huán)境和控制自身的運動”還是比較抽象的概念。事實上，為了適應外界環(huán)境和控制自身的運動，視覺系統(tǒng)需要能識別物體（可想而知，一個人連親戚、同事、朋友都不認識，會怎樣生活），能判斷物體的運動以及確定物體的形狀和方位（否則，無法抓取物體）。所以，物體識別、物體定位、物體三維形狀恢復和運動分析，就構成了計算機視覺的主要研究內容。隨著自動化水平不斷的提高，機器視覺在自動化行業(yè)中應用也是越來越多，而機器視覺在我國可以說處于剛起步發(fā)展階段，機器人視覺是一門新興的發(fā)展迅速的學科，八十年代以來, 機器人視覺的研究已經(jīng)歷了從實險室走向實際應用的發(fā)展階段。從簡單的二值圖象處理到高分辨率多灰度的圖象處理,從一般的二維信息處理到三維視覺機理以及模型和算法的研究都取得了很大的進展。而計算機工業(yè)水平的飛速提高以及人工智能、并行處理和神經(jīng)元網(wǎng)絡等學科的發(fā)展,更促進了機器人視覺系統(tǒng)的實用化和涉足許多復雜視覺過程的研究。目前，機器人視覺系統(tǒng)正在廣泛地應用于視覺檢測、機器人的視覺引導和自動化裝配領域中。在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)之中，視覺檢測往往是不可缺少的環(huán)節(jié)。比如，汽車零件的外觀，藥品包裝的正誤，IC字符印刷的質量，電路板焊接的好壞等等，都需要眾多的檢測工人，通過肉眼或結合顯微鏡進行觀測檢驗。大量的人工檢測不僅影響工廠效率，而且?guī)聿豢煽康囊蛩?，直接影響產(chǎn)品質量與成本。另外，許多檢測的工序不僅僅要求外觀的檢測，同時需要準確獲取檢測數(shù)據(jù)，比如零件的寬度，圓孔的直徑，以及基準點的坐標等等，這些工作則是很難靠人眼快速完成。近年來發(fā)展迅猛的機器視覺技術解決了這一問題。機器視覺系統(tǒng)一般采用CCD照相機攝取檢測圖象并轉化為數(shù)字信號，再采用先進的計算機硬件與軟件技術對圖象數(shù)字信號進行處理，從而得到所需要的各種目標圖象特征值，并由此實現(xiàn)模式識別，坐標計算，灰度分布圖等多種功能。然后再根據(jù)其結果顯示圖象，輸出數(shù)據(jù)，發(fā)出指令，配合執(zhí)行機構完成位置調整，好壞篩選，數(shù)據(jù)統(tǒng)計等自動化流程。與人工視覺相比較，機器視覺具有精確，快速，可靠，和易數(shù)字化等優(yōu)點。機器視覺系統(tǒng)的輸入裝置可以是攝像機、轉鼓等，它們都把三維的影像作為輸入源，即輸入計算機的就是三維管觀世界的二維投影。如果把三維客觀世界到二維投影像看作是一種正變換的話，則機器視覺系統(tǒng)所要做的是從這種二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換，也就是根據(jù)這種二維投影圖像去重建三維的客觀世界。機器視覺系統(tǒng)主要由三部分組成：圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。將近80%的工業(yè)視覺系統(tǒng)主要用在檢測方面，包括用于提高生產(chǎn)效率、控制生產(chǎn)過程中的產(chǎn)品質量、采集產(chǎn)品數(shù)據(jù)等。產(chǎn)品的分類和選擇也集成于檢測功能中。例如生產(chǎn)線上的單攝像機視覺系統(tǒng)，它的視覺系統(tǒng)用來檢測生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，決定產(chǎn)品是否符合質量要求，并根據(jù)結果，產(chǎn)生相應的信號輸入上位機。圖像獲取設備包括光源、攝像機等；圖像處理設備包括相應的軟件和硬件系統(tǒng)；輸出設備是與制造過程相連的有關系統(tǒng)，包括過程控制器和報警裝置等。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C，進行分析和產(chǎn)品控制，若發(fā)現(xiàn)不合格品，則報警器告警，并將其排除出生產(chǎn)線。機器視覺的結果是CAQ系統(tǒng)的質量信息來源，也可以和CIMS其它系統(tǒng)集成。由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。過去，許多工業(yè)用的機器視覺系統(tǒng)用可見光作為光源，這主要是因為可見光容易獲得，價格低，并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是，這些光源的一個最大缺點是光能不能保持穩(wěn)定。以日光燈為例，在使用的第一個100小時內，光能將下降15%，隨著使用時間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定，是實用化過程中急需要解決的問題。另一個方面，環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數(shù)據(jù)存在噪聲，一般采用加防護屏的方法，減少環(huán)境光的影響。由于存在上述問題，在現(xiàn)今的工業(yè)應用中，對于某些要求高的檢測任務，常采用X射線、超聲波等不可見光作為光源。但是不可見光不利于檢測系統(tǒng)的操作，且價格較高，所以，目前在實際應用中，仍多用可見光作為光源。機器視覺系統(tǒng)中，視覺信息的處理技術主要依賴于圖像處理方法，它包括圖像增強、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等內容。經(jīng)過這些處理后，輸出圖像的質量得到相當程度的改善，既改善了圖像的視覺效果，又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別。圖像的增強用于調整圖像的對比度，突出圖像中的重要細節(jié)，改善視覺質量。通常采用灰度直方圖修改技術進行圖像增強。圖像的灰度直方圖是表示一幅圖像灰度分布情況的統(tǒng)計特性圖表，與對比度緊密相連。圖像的數(shù)據(jù)編碼和傳輸，數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量是相當龐大的，一幅512*512個像素的數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量為256 K字節(jié)，若假設每秒傳輸25幀圖像。高信道速率意