【正文】 科學(xué)的融合，是“NBIC會(huì)聚技術(shù)”的具體應(yīng)用。同時(shí)，應(yīng)用視覺心理學(xué)來指導(dǎo)計(jì)算機(jī)視覺算法的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)也具有重要的研究意義。(4)評(píng)價(jià)理論的完善合適的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方法對(duì)科學(xué)的發(fā)展進(jìn)步起著關(guān)鍵性的作用。如第三章所述，拓?fù)渥儞Q的心理學(xué)理論比較成熟，可用來提取視覺信息中的不變特征。比較重要，也是最有希望取得成功的是第1步(預(yù)定義結(jié)構(gòu)知識(shí))與第8步(拓?fù)渥儞Q)。本文基本解決了第8步(恒常性變換)一部分。(3)對(duì)圖像語(yǔ)義提取的其它步驟的研究第三章中，圖像語(yǔ)義提取算法流程關(guān)鍵步驟有13步。但當(dāng)圖像物體沒有直接與圖像地面接觸時(shí)，定位圖像物體所對(duì)應(yīng)的腳點(diǎn)是很難的。像點(diǎn)M的空間三維坐標(biāo)就可由它在圖像中的位置與它的腳點(diǎn)M腳在圖像中的位置共同決定。為了使我們的方法更加完善，這項(xiàng)工作是必不可少的。目前，檢測(cè)圖像天空的算法已經(jīng)比較成熟，但對(duì)室內(nèi)天花板檢測(cè)的研究卻很少，因?yàn)槭覂?nèi)的天花板比室外的天空更難檢測(cè)。對(duì)室內(nèi)圖像而言，地面變成了地板，天空變成了天花板。今后，作者準(zhǔn)備進(jìn)行進(jìn)一步的研究，主要包括如下方面：(1)地面與天花板檢測(cè)地面與天空是視覺環(huán)境中最重要的、最基本的表面，它們是其它表面的參考面。這只是我個(gè)人的一些粗淺的看法，不一定都對(duì)，真切希望其它學(xué)者對(duì)我的看法進(jìn)行批判，并對(duì)這些問題作出更好的回答。對(duì)一些典型計(jì)算機(jī)視覺算法，與實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)結(jié)果相比較，表明了該原則的可行性與有效性。通過分析計(jì)算機(jī)視覺評(píng)價(jià)的特點(diǎn)與難點(diǎn)，我們認(rèn)為這兩種評(píng)價(jià)方法都離不開視覺心理學(xué)的支持。135視覺心理學(xué)在計(jì)算機(jī)視覺中的應(yīng)用研究(6)基于視覺心理學(xué)的計(jì)算機(jī)視覺算法評(píng)價(jià)原則對(duì)計(jì)算機(jī)視覺算法進(jìn)行評(píng)價(jià)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域不斷發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)實(shí)際圖像的實(shí)驗(yàn)表明：這個(gè)結(jié)論是比較有效的。三維重建問題的難點(diǎn)在于對(duì)單幅二維圖像進(jìn)行深度估計(jì)。然而人類視覺系統(tǒng)能輕松解決二維圖像三維重建問題。(5)基于幾何光學(xué)的單幅二維圖像三維重建對(duì)單幅二維圖像進(jìn)行三維重建一直是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的難題之一。通過與其它各種深度方法比較，我們提出的方法幾乎集中了其它方法的優(yōu)點(diǎn)，是一種低復(fù)雜度、高精確度、假定合理、先驗(yàn)知識(shí)需求少、通用的、可計(jì)算大景深的單圖像深度計(jì)算方法。對(duì)實(shí)際圖像實(shí)驗(yàn)表明：這個(gè)計(jì)算公式是比較有效的。(4)基于幾何光學(xué)的單幅二維圖像深度估計(jì)圖像大小恒常性計(jì)算的關(guān)鍵在于正確地估計(jì)二維圖像的深度，但完全建立在心理學(xué)基礎(chǔ)上的深度估計(jì)算法存在一些問題。這項(xiàng)工作是在視覺心理學(xué)的指導(dǎo)下，我們?cè)谟?jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中開辟的一項(xiàng)新的研究?jī)?nèi)容，也是應(yīng)用視覺心理學(xué)指導(dǎo)計(jì)算機(jī)視覺研究的完整實(shí)例，它包括心理學(xué)框架提取、定性問題定量化描述、算法設(shè)計(jì)、程序?qū)崿F(xiàn)等整個(gè)過程。視覺心理學(xué)已經(jīng)揭示了大小恒常性的計(jì)算理論。恒常性是人類感知世界最為重要的方式。這些內(nèi)容初步建立了一種新的圖像語(yǔ)義理論模型、形成了一種符合人的認(rèn)知規(guī)律的圖像語(yǔ)義提取算法，一些實(shí)例研究表明了此模型的可行性與有效性。(2)基于視覺心理學(xué)的圖像語(yǔ)義模型圖像語(yǔ)義理解是計(jì)算機(jī)視覺最難的問題之一，因?yàn)樗c人的主觀偏好密切相關(guān)，故它也是最需要應(yīng)用心理學(xué)理論的地方。要將視覺心理學(xué)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)視覺中，首先必須從計(jì)算機(jī)視覺的角度對(duì)不同學(xué)派的觀點(diǎn)進(jìn)行梳理，選取適于計(jì)算視覺研究的心理學(xué)結(jié)論。僅視覺心理學(xué)而言，就有五大學(xué)派。按照這種研究思路，我們系統(tǒng)運(yùn)用視覺心理學(xué)的有關(guān)理論，對(duì)計(jì)算機(jī)視覺中的一些難題進(jìn)行了深入研究，基本解決了一些問題(如單幅二維圖像深度估計(jì)、單幅二維圖像三維重建)等等，開辟了新的研究方向(如圖像物體大小恒常性計(jì)算、計(jì)算機(jī)視覺算法評(píng)價(jià))等等，并為另一些問題提供了理論方案(如圖像語(yǔ)義模型)，同時(shí)對(duì)視覺心理學(xué)在計(jì)算機(jī)視覺中應(yīng)用的基本理論問題作了探討與初步回答。與人類視覺系統(tǒng)相比，計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)還很不成熟，還需要進(jìn)一步借鑒人類視覺系統(tǒng)感知原理與感知規(guī)律。計(jì)算機(jī)視覺是用計(jì)算機(jī)來模擬生物外顯或視覺功能的科學(xué)與技術(shù)。所以，在用視覺心理學(xué)來指導(dǎo)計(jì)算機(jī)視覺的研究時(shí)，如果能深刻體會(huì)人類視覺系統(tǒng)的思維模式，也許會(huì)有意想不到的收獲。但是通過它，我們依然能正確地感知周圍環(huán)境，獲取食物，逃避危險(xiǎn)。例如，插入水中的筷子看上去是彎曲的，這種視覺感覺并不因?yàn)槲覀冎揽曜右廊皇侵钡亩淖儯浑m然日心說早已深入人心，但人類視覺依然覺得太陽(yáng)圍繞地球而東升西落。例如，“日心說”是科學(xué)思維的產(chǎn)物。例如，“地心說”是日常思維的產(chǎn)物。雖然人類科學(xué)思維已相當(dāng)發(fā)達(dá)，但人類視覺系統(tǒng)依然堅(jiān)持使用日常思維模式。所以，我個(gè)人的選擇是多看心理學(xué)書籍，而不是心理學(xué)論文。最后，才能進(jìn)入心理學(xué)論文的閱讀階段?？破諘x用的觀點(diǎn)是經(jīng)過時(shí)間與實(shí)踐檢驗(yàn)的，故一般來說也是正確的，而且對(duì)有爭(zhēng)議的觀點(diǎn)，這些書中也會(huì)點(diǎn)明。除了這種途132第八章論文工作總結(jié)與展望徑，我個(gè)人認(rèn)為沒有更好的辦法。(6)跨學(xué)科的交流問題從視覺心理學(xué)到計(jì)算機(jī)視覺的學(xué)科跨度是比較大的，對(duì)兩者進(jìn)行交叉研究，離不開兩門學(xué)科的相互借鑒、相互交流。但事實(shí)只有一個(gè)，真理不得不經(jīng)受實(shí)踐檢驗(yàn)，別無(wú)他法。對(duì)同一問題，從不同的角度，也許建立的模型不同，故計(jì)算的結(jié)果也就不同。通常的手段就是用數(shù)學(xué)方法對(duì)心理學(xué)描述進(jìn)行定量建模，這正是難點(diǎn)所在。(5)定量化描述定性問題針對(duì)計(jì)算機(jī)視覺的具體問題，即使我們已找到了合適的心理學(xué)結(jié)論，具體應(yīng)用好這些心理學(xué)結(jié)論也是一件很難的工作。一定不要忘記，我們的出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)是計(jì)算機(jī)視覺問題域本身，而不是心理學(xué)，后者只是為前者服務(wù)的。其實(shí)，視覺心理學(xué)中各學(xué)派的爭(zhēng)論在于對(duì)心理現(xiàn)象的解釋不同，他們對(duì)這些現(xiàn)象的描述卻是基本相同的?；驹瓌t是從計(jì)算機(jī)視覺問題域本身出發(fā)，選取的心理學(xué)理論要對(duì)弄清問題域的本質(zhì)有幫助，要盡量避免陷入對(duì)立理論的爭(zhēng)論之中。所以，應(yīng)用視覺心理學(xué)來解決計(jì)算機(jī)視覺問題，主要運(yùn)用類比思維，從人類視覺系統(tǒng)中得到某種啟示，弄清計(jì)算機(jī)視覺問題域的本質(zhì)，從而能找到新的、有效的計(jì)算理論。其次，雖然人類視覺系統(tǒng)與照相機(jī)有著基本相同的成像基礎(chǔ)，但是人類視覺空間與物理空間有著很大的不同。心理學(xué)家雖然揭示了大小恒常性的計(jì)算公式，但是對(duì)相機(jī)成像高度，成像物距等前提條件的研究仍有不足之處。近年來，雖然各種腦成像技術(shù)(如PET，fMRI, ERP)已成功地應(yīng)用到認(rèn)知神經(jīng)心理學(xué)，但它們的方法論基礎(chǔ)依然是統(tǒng)計(jì)學(xué)。從這個(gè)意義上講，所有的視覺心理學(xué)結(jié)論對(duì)計(jì)算機(jī)視覺的研究都是有益的。故模擬人類視覺系統(tǒng)就成了計(jì)算機(jī)視覺的主要目標(biāo)。(3)心理學(xué)結(jié)論的適用性計(jì)算機(jī)視覺的主要目標(biāo)是用計(jì)算機(jī)來模擬生物外顯。如果對(duì)人類視覺系統(tǒng)完成這些任務(wù)的過程有更深入的理解，我們也許能解決這些難題。一類是與人的主觀偏好有關(guān)的計(jì)算機(jī)視覺問題，如圖像語(yǔ)義問題，圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)問題。故可以說，兩者的結(jié)合是高層對(duì)高層的對(duì)接，低層心理學(xué)成果一般要經(jīng)高層抽象才能有效作用于計(jì)算機(jī)視覺問題的理論層，130第八章論文工作總結(jié)與展望進(jìn)而提出新的問題或解決問題的新方法。這些都是借鑒或