计算机视觉市场分析十篇

发布时间:2024-04-26 02:01:48

计算机视觉市场分析篇1

以下为报告详细内容:

计算机视觉行业规模将进一步扩大

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2016年中国人工智能产业规模已突破100亿元,以43.3%的增长率高速增长,预计2017年产业规模将以51.2%的增长率达到152.1亿元,并于2019年增长至344.3亿元。

艾媒咨询分析师认为,中国人工智能产业起步相对较晚,随着科技、制造等业界巨头公司的布局深入,人工智能产业的规模将进一步扩大。计算机视觉作为人工智能的子领域,其发展和应用也很大程度受到人工智能核心技术的影响。未来,作为人工智能子领域的计算机视觉产业规模也会相应扩大。

计算机视觉用户市场有待挖掘

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年网民对于计算机视觉行业整体了解程度还不深,智能识别贴图应用以63.8%的了解比例名列各领域之首,其余领域网民了解比例均未超过五成。艾媒咨询分析师认为,计算机视觉行业作为新兴行业,其概念还未深入大众群体,大众对于其作用了解程度不深,未来计算机视觉行业用户市场开发潜力较大。

计算机视觉整体渗透率低

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年网民中,有四成用户使用过图搜索功能。还有六成用户仍未使用过图搜索功能。图搜在技术计算机视觉领域中已经发展比较成熟,然而在网民种的渗透率仍不高。艾媒咨询分析师认为,计算机视觉作为新兴技术,其投入实际应用时间较短,且技术依托的平台种类和数量都较少,用户市场培养还需时间。

图搜功能获用户认可

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,在对2017上半年使用过“图搜”功能的网民准确率感知调研中,将近七成的用户对“图搜”功能的准确率给予肯定。“图搜”技术已经较为成熟,正在逐渐将便利带到用户生活中,未来随着“图搜”功能进一步在各应用中扩张,其区别于传统搜索的优势将会更明显被用户感知。

2017上半年网民图搜索场景分布

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年图搜网民中,69.6%的用户在搜索引擎中使用图搜功能,网购场景下使用图搜功能的用户占比53.5%。艾媒咨询分析师认为,搜索引擎直接应用了图搜功能,发展较早,故用户基础较扎实,其余领域中,网购图搜变现能力最强,是厂商优先合作的重点领域。

边看边买用户市场潜力较大

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年边看边买网民渗透率仅有11.9%,而在未尝试过人群中,有意愿进行尝试的人群超过六成。艾媒咨询分析师认为,明星经济拉动下,同款销售具有宣传效应加成。边看边买技术一方面可以加强视频门户的变现能力,一方面作为流量入口能够为电商平台导入流量,且对于消费者来说,智能匹配同款可以减少其搜索筛选的时间成本,未来市场有较大发展潜力。

实名制机器认证部分取代人工未来规模看涨

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年机器实名制认证网民渗透率为43.6%,有超一半用户未使用过机器实名制认证功能。随着计算机视觉技术发展,在广州、上海等城市已经开始使用机器实名制认证部分或全部代替人工认证,以减少人工成本,释放劳动密集产业用工压力。艾媒咨询分析师认为,随着时间检验和技术进一步成熟,机器实名制会进一步向中小城市渗透,未来网点铺设规模有望进一步扩大。

机器认证效率获用户认可

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年使用过机器实名制认证的网民中,82.6%的用户表示机器实名制认证加快了验证流程。艾媒咨询分析师认为,计算机视觉精准快速无主观性的特点和实名制认证流程要求相匹配,在技术比较成熟的情况下,能够提高验证效率,缓解铁路站点因人工验证慢导致的拥挤、乘客等候过久等现象。此技术在中国各铁路站点会慢慢渗透,应用规模有望扩大。

个人信息泄露成为用户刷脸支付最大顾虑

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年了解刷脸支付的网民中,59.0%认为个人信息泄露是刷脸支付最大隐患。识别不准确和使用渠道不畅通分别以57.6%和41.9%位列第二和第三名。

艾媒咨询分析师认为,作为个人信息比较敏感的金融支付领域,用户对于信息安全重视度相较其他领域更高,而2017年初315晚会对刷脸支付泄露个人信息隐患的点名,无疑为刷脸支付规模扩张设置障碍,加强用户信息保障能力,获取用户对于技术安全的信任是刷脸支付未来重点发力方向。另外,由于计算机视觉概念未在大众群体中普及,其规模化需依托场景搭建,故使用渠道畅通也可以助力加快行业规模化进程。

精确性+场景化:C端市场打开方式

iimediaResearch(艾媒咨询)数据显示,2017上半年中国网民对于计算机视觉行业的愿景分布中,准确率更高以64.3%的关注度成为用户最期待改进方向,使用更加方便和保障信息安全也是用户重点关注问题。艾媒咨询分析师认为,行业发展初期,用户对概念理解程度不高,易产生“不易”使用的印象而不愿进行尝试,未来商家可尝试提供装备完全的硬件设备和解决方案,并尝试丰富使用场景,让计算机视觉更易被广泛网民接受。

计算机视觉在生活化场景中的使用最被C端用户期待

计算机视觉市场分析篇2

论文摘要:文章在介绍虚拟现实技术等相关概念的基础上,探讨虚拟技术的在产品概念设计中的应用,这项技术的使用让设计思路和设计表达更上一个全新的台阶,在产品的开发过程中,保证产品开发的一次性成功。

目前国际上流行的一种“故事版情景预言法”的概念设计,就是将要开发的产品置于一定的人、时、地、事和物中进行观察、预测、想象和情景分析,其形式是以故事版的平面设计表达展示给人们。于是,产品在设计的开始便多了一份生命和灵气。然而,设计表达在信息时代已是多元化的展示形式,虚拟现实技术的应用,使设计思路和设计表达如虎添翼。让人多了一种直观的、亲切的及交互的感受,这样开发设计的产品与传统相比,大大减少了投放市场的风险性,也为企业决策人寻找商机、判断概念产品能否进一步开发生产,提供更好的依据。

一、虚拟现实与虚拟现实技术

(一)虚拟现实(virtualreality,vr)及虚拟设计(virtualdesign,vd)

虚拟现实(virtualreality,vr)是利用计算机省城一种模拟环境,通过多种传感设备使用户“沉浸”到该环境中,实现用户与该环境直接进自然交互的技术。这里所谓模拟环境就是计算机生成的具有色彩的立体图形,它可以是某特定现实世界的真实体现,也可以是纯粹构想的世界。传感设备包括立体头盔、数据手套、数据衣服等穿戴于用户身上的装置和设置现实环境中的传感装置。自然交互是指用日常使用的方式对环境内的武体进行操作并得到实时立体反馈。虚拟现实是一种全新的人机交互系统,它能对介入者产生各种感官刺激,如听觉、视觉、嗅觉、触觉,给人身临其境的感觉,人能以自然的方式与计算机生成的环境进行交互操作。

虚拟设计是以“虚拟现实技术为基础,以机械产品为对象的设计手段”,借助这样的设计手段,设计人员可以通过多种传感器与多维的信息环境进行自然地交互,实现从定性和定量综合集成环境得到感性和理性的认识,从而帮助深化概念和萌发新意。

(二)虚拟现实技术

虚拟现实技术是人的想象力和电子学等相结合而产生的一项综合技术,它利用多媒体计算机仿真技术构成一种特殊环境,用户可以通过各种传感系统与这种环境进行自然的交互,从而体验比现实世界更加丰富的感受。

二、概念设计的定义及内涵

pahl和beitz在《engineeringdesign》一书中提出“概念设计”这一名词以来,人们对概念设计进行了十几年的研究。他们将其定义为:在确定任务之后,通过抽象化,拟定功能结构,寻求适当的作用原理极其组合等,确定出基本求解途径,得到求解方案,这部分设计工作叫做概念设计。

国内的学者也对概念设计进行了大量的研究,其中邓家?在《产品概念设计》一书中将“产品概念设计”定义为“由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的,可组织的,有目标的设计活动,它表现为一个由粗到精、由模糊到清楚、由抽象到具体、不断进化的过程。”

在几十年的时间里,人们对概念设计的研究日益增加、不断深入,使概念设计的内涵更加广泛和深刻。主要体现在:根据产品生命周期各个阶段的要求进行市场需求分析、功能分析、功能的工作原理、动作行为的构思、行为载体的选择和方案的组成的等。可见,确定方案是概念设计的最终结果,产品生命周期全过程的满足才是概念设计的关键。设计方法上更加全面融合各种方法,寻求综合最优方案,同时使设计更具创造性。

概念设计是对产品或部件的构思,目的是捕捉产品的基本形状。这个阶段,产品的形状和精确尺寸尚未确定,设计人员有一定变更自由,所以尽可能考察设计方案,以便选出生产成本最低、创意良好的方案。利用传统的计算机辅助设计,往往多是二维交互工具,缺乏三维或者多维的功能,但是产品却是三维的部件,这样必然导致人机交互效率低。现行的计算机辅助设计系统要求定义零件的尺寸,而在产品的概念设计阶段这样的尺寸可能无法精确得到或者根本没必要精确定义,这样必然影响设计效率和周期。传统的计算机辅助设计需要两类人员配合,即产品的设计人员和电脑绘图员,产品设计人员有关产品的概念信息通过草图或者口述的方法传达给电脑人员,这样导致信息的丢失或者绘图者的曲解,而如果设计者本人直接参与电脑辅助设计建模的话,由于现行的电脑辅助设计系统的操作复杂和交互能力若,大大分散了设计者的精力,限制了思路。为了克服这样的限制,充分发挥设计人员的创造性,人们开始把虚拟现实技术引入计算机辅助设计系统进行概念设计,将虚拟现实技术和概念设计有效结合,利用丰富直观的交互手段,在虚拟环境中进行概念设计,从而节省产品精确描绘和尺寸定义的时间,这就是基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计,即虚拟概念设计。

三、虚拟概念设计的研究方向和应用前景

(一)概念设计中应注意的两个问题

1.虚拟现实环境下的概念可视化。概念可视化是指设计师透过画面或者模型,将市场的需求转换成可视化的具体形态。概念设计是否能符合目标用户的要求,“眼见为实”的图面或者模型是最具有说服力的。

2.虚拟现实环境下的人机交互界面。想实现人机互动,必须解决一系列技术问题,形成和谐的人机环境。虚拟现实就是一种基于可计算信息的沉浸式交互环境,具体地说,就是采用计算机技术为核心的现代高科技省城逼真的视听触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、互相影响,从而产生“沉浸”于等同真环境的感受和体验。

(二)虚拟现实技术在概念设计中的前景

在虚拟现实环境下,进行产品的概念设计是虚拟现实技术的基本内容。在电脑虚拟现实提供的良好的可视化条件下,对电脑辅助设计建立的三维模型在几何、功能、加工与装配等方面进行交互性的修改,利用虚拟现实给用户提供诸如视听触觉等各种感知交互手段,最大限度地方便用户的操作,从而减轻用户的负担、提高整个系统的工作效率。相关人员可以对原型的各方面包括视觉效果、部件间比率进行评价。针对不同用户的爱好要求,在不同的虚拟环境中,亲自体验修改模型;选择产品的可选部件,观察设计和修改过程。

概念设计是设计过程的初步阶段,它的目的是获得做够多的有关产品式样和形状的信息,同时它又是设计过程中的重要阶段,因为产品成本的60%~70%是由这个阶段决定的。面对日益加剧的产品市场竞争的挑战,可以预见,基于虚拟现实技术的计算机辅助概念设计必有长足发展,最终将与现有计算机辅助设计系统实现无缝集成。激烈的全球市场竞争,各国投入大量的资金对虚拟现实技术及其在工业设计领域中的应用进行深入研究。将研究的成果及时转化为生产力,这是产品迅速占领市场的关键。

参考文献

[1]周洪玉,王慧君,周岩.虚拟现实及应用的研究[j].哈尔滨理工大学学报,2005,(5).

[2]薄瑞峰,李戈.虚拟现实技术在计算机辅助概念设计中的应用[j].华北工学院学报,2004,(10).

计算机视觉市场分析篇3

智能监控的英文名称是intelligentmonitor。智能监控是嵌入式视频服务器中,集成了智能行为识别算法,能够对画面智能监控场景中的人或车辆的行为进行识别、判断,并在适当的条件下,产生报警提示用户。

对于智能监控系统更加详细的解释是采用图像处理、模式识别和计算机视觉技术,通过在监控系统中增加智能视频分析模块,借助计算机强大的数据处理能力过滤掉视频画面无用的或干扰信息、自动识别不同物体,分析抽取视频源中关键有用的信息,快速准确地定位事故现场,判断监控画面中的异常情况,并以最快和最佳的方式发出警报或触发其它动作,从而有效进行事前预警,事中处理,事后及时取证的全自动、全天候、实时监控的智能系统。

智能监控,全天候的守护

虽然目前监控摄像机在商业应用中己经普遍存在,但并没有充分发挥其实时主动的监督作用。而我们需要的监控系统应能够每天连续24小时的实时智能监视,并自动分析摄像机捕捉的图像数据,当异常发生时,系统能向保卫人员准确及时地发出警报,从而避免犯罪的发生,同时也减少雇佣大批监视人员所需要的人力、物力和财力的投入。

智能视觉监控就是要用计算机视觉的方法,在不需要人为干预的情况下,通过对摄像机拍录的图像序列进行自动分析,实现对动态场景中目标的定位、识别和跟踪,并在此基础上分析和判断目标的行为,从而做到既能完成日常管理又能在异常情况发生的时候及时做出反应。智能监控系统的需求主要来自那些对安全要求敏感的场合,如银行、商店、停车场等。

智能监控具有广泛的应用前景和潜在的经济价值,从而激发了世界上广大科技工作者及相关人士的浓厚兴趣。

在我国,这方面的研究近几年才开展起来。中国科学院自动化研究所模式识别国家重点实验室己经成立智能视觉监控研究组,开展这方面的研究,目标是实现一个动态场景集成分析演示系统并最终推向实用。

智能行为识别,一目了然

编者介绍几种智能行为识别在当前比较主流的识别归类:

物体识别能区分出移动物体的类别,是轿车、还是摩托车,还是人、还是飞机等等,这是其他识别的基础。

越界识别在视频画面上人为的画一道线或曲线,可以识别出物体穿越此界限的行为。比如视野是个马路上,画一条线把道路分成两端,假设定义了从左到右是合法的,从右到左为非法,一旦车辆行驶跨越了这个界线,设备判断其是否非法,非法则产生报警。

轨迹跟踪识别处移动物体之后,能在移动的元素后面画出其运动经过场所的轨迹。如广场、车站等公众场所,人流穿梭,设备能显示并记录下每个人的走动轨迹,如果一个人长时间在视野中徘徊游荡,超过一定时间,则设备自动报警提示发现可疑行为人物。

遗留或丢失物体识别设备能识别出视野场景中的物体多出一个或者少了一个,适合仓库、车站、展厅、安检等场所,如果有背包长时间丢失在某处无人拾取,超过设定的时间,系统将产生报警,或者像展厅这些场所,如果展示品缺少一件,设备也能发现并报警。

车牌识别如果视频场景是个道路口或者小区出入口;只要车牌区域在视频中出现过,设备能自动识别出车牌号码;并以文字的方式提示用户。可以用于违规车辆稽查,比如某牌照车辆在事故后逃逸不知去处,如果市内各要道口都有智能识别视频服务器,系统只有通过网络一次性把一个或几个需要稽查的车牌号码设置到系统中的各个智能设备中,一旦此牌照的车辆在视野中出现过,就能立即告警,节省许多警力资源。

车速测量比如高速路上有200m的速度提示区,时时提醒驾驶员不要超速行驶,然而超速行驶还是屡屡发生;试想如果在高速路上安装一个智能视频服务器,我们只要在视野中画两道线,如果确知这两道线的实际距离是100m,输入到设备中,设备就能自动计算出每个进过车辆的速度,并且超速时立即报警。

流量统计智能设备能识别出过往的行人和车辆,同时能统计出过往的人或车的数量;试想在一个十字路口或者一个会展中心的门口,安装这样一个智能设备,就能统计出过往车流量或人流量。为公交调度提供更多更及时的信息。

逆行告警比如单行道,或者车站、机场的出口或入口,车流人流都是单方向的,一旦有人逆行,系统会自动识别出,并产生报警。

涂鸦行为识别原本洁净的墙面,被人乱贴小广告、电话或者乱涂乱画等,有碍市容。有了智能监控系统设备,就能及时发现这样的涂鸦行为,并及时告警。

打架等反常行为视频公园、广场、车站等公众场合,人流众多,任何突发的危害人身安全的行为都可能造成重大损失和负面影响。智能识别系统,能及时发现人或车辆的异常行为,突然奔跑、摔倒,追打等行为,系统都会及时发现并提醒管理者。

智能监控系统研究的主要内容有:

环境建模在摄像机静止的条件下,环境建模的工作是从一个动态图像序列中获取并自动更新背景模型。其中最为关键的问题在于怎样消除场景中的各种干扰因素,如光照变化、阴影、摇动的窗帘、闪烁的屏幕、缓慢移动的人体以及新加入的或被移走的物体等的影响。

运动检测运动检测的目的是从序列图像中将变化区域从背景图像中提取出来。运动区域的有效分割对于目标分类、跟踪和行为理解等后期处理是非常重要的,因为以后的处理过程仅仅考虑图像中对应于运动区域的像素。

目标分类对于人体监控系统而言,在得到了运动区域的信息之后,下面一个重要的问题就是如何将人体目标从所有运动目标中分类出来。

人体跟踪人体的跟踪可以有两种含义,一种是在二维图像坐标系下的跟踪,一种是在三维空间坐标系下的跟踪。前者是指在二维图像中,建立运动区域和运动人体(或人体的某部分)的对应关系,并在一个连续的图像序列中维持这个对应关系。从运动检测得到的一般是人的投影,要进行跟踪首先要给需要跟踪的对象建立一个模型。对象模型可以是整个人体,这时形状、颜色、位置、速度、步态等等都是可以利用的信息;也可以是人体的一部分如上臂、头部或手掌等,这时需要对这些部分单独进行建模。建模之后,将运动检测到的投影匹配到这个模型上去。

多摄像机数据融合由于不同类型摄像机的功能和适用场合不一样,常常需要把多种摄像机的数据融合在一起。在需要恢复三维信息和立体视觉的场合,也需要将多个摄像机的图像进行综合处理。

行为理解和描述事件检测、行为的理解和描述属于智能监控高层次的内容,它主要是对人的运动模式进行分析和识别,并用自然语言等加以描述。

智能监控应用,用事实说话

在目前使用的监控系统中,智能监控的使用在国内已经派上守护城市的大用场。目前的数字化、智能化系统正在逐步接近并根据需求逐步完善,以下举一些案例来具体说明。

案例:长沙市投资3000多万元建设智能交通行车诱导系统

长沙市投资3000多万元建设智能交通行车诱导系统,将在城区主要路口、路段设立数十个交通行车诱导显示牌。智能交通行车诱导系统将对交通视频监控、出租车、公交车GpS定位系统以及路面线圈检测结果进行即时信息采集,并对采集来的即时路面信息进行综合评估处理后,生成交通诱导信息,通过显示牌进行实时。拥有这个系统,可以根据感应线圈传输的数据自行分析出相关路段的拥堵情况。如果该路段道路车辆通行速度低于40km/h时,电脑上的路段简图上会自动更新为黄色,如果车辆通行速度低于20km/h时,就会变成红色,户外交通诱导屏也会相对应地随之变成红色。

交通诱导员根据系统上变色的路段调出该路段的现场视频进行人工确认和调整。如果出现大雾等天气,诱导员还可以通过诱导牌告诉驾驶人谨慎行驶。同时,诱导员还会根据122接到市民反映的紧急交通情况调整交通诱导屏提示信息。目前,该智能交通行车诱导系统已开始试运行。

案例:被誉为城市“智慧之眼”的武汉城市视频监控系统

被誉为城市“智慧之眼”的武汉城市视频监控系统分三类:第一类为市级监控点5000个,用于覆盖主城区出城道口、跨江大桥、隧道、主要路口和重要部位,是骨干视频监控网,目前已全部建设完成,总投资2.98亿元;第二类为区级监控点2万个,用于覆盖城市主要联通道和区级重要部位;第三类为社会监控点22.5万个,由社会单位按统一规划自建,其使用和入网方法为“本地储存、本地调用、按需接入”。

进入运维中心,最吸引视线的便是正中的一个指挥台。围站在台前,俯视台面上的电脑屏,呈现的是武汉电子地图,这就是一个全触屏操作的“电子沙盘”。点击地图上的“眼睛”,就出现了该点的实景监控画面,手指在屏幕上左右拖拽,就如同转动了镜头,可以360°旋转观察。“电子沙盘”,能够让决策者快速、清晰看到武汉城区每一个地方的实时监控画面,可以随时触摸城市的角落,感知社会动态。有的监控探头传输画面的清晰度,甚至达到了电视直播水平。

该系统的又一项领先技术――自动运维,出现故障的监控探头会自动报警,不仅在电子地图上有所显示,还会通过运维中心后台判断故障原因、自动向运维部门提交维修指令,如果不在规定时间内修好,系统会自动考核、扣分。

如果这里有一辆车着火了,浓烟冒出,系统就会报警。另外,通过设定,此处监控画面内如果出现不明遗留物体,甚至连车辆、行人经过的速度超过常规,系统都会报警。

利用“出警分析”功能,民警出发前往报警点位,可以迅速调看沿途摄像头,选择最畅通的路线快速赶到。利用“围捕分析”功能,一旦在某点位发生突发案件,警方只要设置围捕区域,整个区域的摄像头全部调出,犯罪嫌疑人、车只要在路上出现,就逃不出“注视”。

武汉公安机关表示,整个系统使用的是公安光纤专网,在建设之初就非常注重安全性。除了确保系统本身安全可靠,视频信息共享实行分层分级授权,严格保密,防止威胁城市安全。

在知名景点设置了80多个探头,信号将逐步接入武汉门户网站,让游客在网上就能游览武汉。视频监控还可以为市民提供出行建议,交管部门已经开始进行此方面的尝试。

北京:两千探头织就东城电子监控网

据悉,从2007年工程启动至今,北京东城区共投入建设资金1.7亿元,整合、新增图像采集点2013处。覆盖全区的全天候视频监控系统,实现了管理监控平台、共享交换平台和17个街道派出所视频监控平台关联互通。

智能监控时代,我们充满期待

随着智能监控中对人的运动分析研究和其它相关技术的发展,下述几个方面己经成为未来的发展趋势:

一、音频与视觉相结合的多模态接口

人的相互交流主要是依据语言,过去的许多工作是语音理解,但语音识别受距离和环境噪声的限制,尤其在机场等高噪声环境,将会严重影响语音识别的性能。人的可视化描述与语音解释一样重要,研究者们正逐渐将语音与视觉信息集成起来以产生更加自然的高级接口。当前一些接口系统在视觉方面仅仅做了如脸的表情、身体姿势等的大尺度分析,但还不能分析大多数人的正常姿势。为了完成优化尺度和广域的分析,可以寻求准确实时的多摄像机的信息融合方法,以便机器更好地理解人的通信行为。目前音频和视频的信号处理相对独立,如何更好地集成音频和视频信息用于多模态用户接口是一个严峻的挑战。

二、人的运动分析与生物特征识别相结合

在智能房间的门禁系统、军事安全基地的视觉监控系统、高级人机交互等应用中,人的运动分析与生物特征识别相结合的研究日益显得重要。在人机交互中不仅需要机器能知道人是否存在、人的位置和行为,而且还需要利用特征识别技术来识别与其交流的人是谁。目前的研究主要集中在人的脸像识别、步态识别或特定行为的识别。近距离时一般可以通过跟踪人脸来加以身份识别。如果是远距离的监控,脸的特征可能被隐藏,或者分辨率太低不易识别,然而进入监控领域的人运动步态是可见的,这激活了的步态可作为一个独特的生物行为特征应用于人的身份鉴别。

三、行为理解与描述高层处理的转变

目前,用于行为识别的状态空间方法和模板匹配方法通常在计算代价和运动识别的准确度之间进行折中,故仍需要寻找和开发新的技术以利于提高行为识别性能的同时,又能有效地降低计算的复杂度。另外,如何借助于先进的视觉算法和人工智能等领域的成果,将现有的简单的行为识别与语义理解推广到更为复杂场景下的自然语言描述,是将计算机视觉低、中层次的处理推向高层抽象思维的关键问题。

在这种情况下,智能视频(intelligentVideo,iV)应用程序由此发展起来。新的智能视频(iV)系统可获取车牌的视频图像并将此信息数字化,然后与数据库中的内容进行交叉比对。人数统计和绊网则是智能视频(iV)应用的另一些实例。

计算机视觉市场分析篇4

目前,我们使用watson等系统的深入分析能力应对人类语言的复杂性,并极为高效地分析海量非结构化数据。但是,这些数据局限于文本和数字形式的信息。科学家们相信,在未来5年内,系统不仅能够看到和识别可视数据的内容,而且将把像素转化为含义,开始像人类观看和解析图片那样从中理解其意义。在计算机视觉提升方面,未来“类似人脑”的能力将使计算机能够分析颜色、纹理、材质或边缘信息,并能通过解析图像得出图片的意义。这将对医疗、零售、农业等行业产生深远影响。

在医疗领域,解析mRi、Ct扫描结果时,图像中至关重要的内容可能极为细微,难以被人用肉眼观察到,能“看”的计算机将从mRi、Ct和X光图像中提取细微数据,甚至评估皮肤上斑点的图像。其提供的评估、分析和建议将是医生及时开处方并进行高效治疗的有力工具之一。所以,能够“看到”内容的计算机系统将帮助医生更快、更准确地探测医疗问题。还曾有报告预测,全球医疗诊断影像市场预计到2016年增至266亿美元(约合1641亿人民币),该数字也从某种程度上预示着相关产业的规模前景。

公用事业可以利用这项技术更好地管理电网,并且在发生自然灾害的情况下,分析从无人驾驶的飞行器上安装的摄像头获得的大量视频,以评估受灾最严重的地区,并且为确定优先救灾顺序而提供建议。

计算机将能够“听到”

比如它们能探测到可能有死亡征兆的树木的活动,提示相关人员在树木倒掉之前修剪或者砍伐这些树木,从而保护人们的安全与财产。再比如它们能探测到火灾中风向的改变,帮助消防人员确定后续行动,从而控制火灾。

此外,计算机还将能听到并理解对我们至关重要的声音。例如,iBm与医疗专家和学术机构合作收集数据,将婴儿声音与身体内部状况和行为关联起来,开发了先进的翻译系统,将来会在婴儿和幼儿身上使用。这种工具将识别并理解婴儿的咿呀学语,并根据学到的声音含义而让我们知道他们真正想表达什么,这样我们就可以区分婴儿的饥饿、过热、疲劳还是难受。

计算机将拥有触觉

从本质上来讲,触觉是一种物理体验。但是,借助红外线和触觉反馈技术,人们已经开始在游戏行业中模拟触觉。通过振动形式重新创造一种触感,并且用在移动设备和游戏机上,玩家能够在赛车游戏中获得驾驶感受。同样,一旦计算机拥有触觉,在线购物时,商家将使用触觉技术让客户在购买之前“触摸”商品。购物者通过在有衣物图像的屏幕上滑动手指,系统就可以模拟出衣物的纹理,使客户即刻感受到衣物的质地。将来,如果您希望在线购买一件毛衣,您就可以抚摸手机屏幕表面,感受其纹理、织物结构、重量、织法,并且感受穿在身上的样子。

计算机将拥有味觉和嗅觉

计算机视觉市场分析篇5

目的探讨信息物理融合系统环境下的智能手机交互设计方法。方法运用信息物理融合系统理论,通过分析用户、智能手机、情境的特点和三者之间交互的特征,以情境中的人为中心,探讨信息物理融合环境下手机人机交互的变化,提出一种智能手机人机交互的设计方法和思路。结论通过对情境中智能手机人机交互需求的分析,构建了信息物理融合环境下智能手机的人机交互模型。在信息物理融合系统环境下,智能手机人机交互设计运用多通道交互、情境感知、自然交互等设计方法,可提高智能手机人机交互设计的可用性。

关键词:

智能手机;交互界面;人机交互;信息物理融合系统

智能手机作为移动计算的媒介,在传统通讯媒介的属性之上融入了电脑般强大的功能,由于其灵活性、便携性的特点,已经成为人们手中的生产力、社交和认识世界的工具。用户在享受嵌入式系统、计算机技术和网络技术发展带给智能手机进步的便利时,已不仅仅关注系统功能的扩充和效率的优化,对于服务个性化与特定环境的应用的用户满意度有了更高的要求[1]。智能手机性能的提升和网络的普及使得应用情境已经比以往更加多样。如果能够了解用户在不同情境下的人机交互过程,并针对交互特征进行交互的优化设计,将会帮助设计师构建更好的用户交互体验。由此,能更有效地服务于用户的信息物理融合系统(Cyber-physicalSystems,CpS)应运而生。不同场景中的智能手机交互设计是包含多对象(个性化用户、场景、交互界面)的系统,不同的对象间存在着数据、信息和知识的流动及逻辑关系,因此,运用信息物理融合系统的思路,可以构建适合多场景的人机交互体验。

1智能手机中的人机交互

由于人的认知中视觉认知信息量最大,智能手机的人机交互一般是以视觉通道为主,通过视频、图像、文字等确认状态和传达信息。视觉交互界面的设计是智能手机人机交互的主要构成部分。为了构建更好的视觉交互界面,设计师通过提高智能手机的屏幕尺寸、屏占比、视觉层次[2]等方法,提升人机交互的视觉空间和交互效果。同时,视觉交互界面的发展也经历了电脑终端直接移植菜单式交互设计、对现实事物抽象概括的拟物化设计和强调高效交互扁平化设计[3]的不同方向和阶段,通过构建与用户更加亲和的交互模式和交互要素[4]等手段,有效地提升了智能手机的人机交互体验。尽管如此,智能手机作为移动计算的最佳媒介,与电脑等其他固定终端相比,人机交互中可视交互的空间仍较小。智能手机有限的可视范围和操作空间,容易让用户在使用中产生大量平移、拖动等重复动作,易产生疲劳感和厌烦情绪[5]。智能手机人机交互界面交互空间局限的问题,可以以用户认知的多通道性进行拓展和弥补。所谓“多通道”是指运用多种用户表达意图、执行动作和感知反馈信息的方法,如肢体姿势、动作、表情、语音、触觉等,采用这种交互方式的用户界面称为“多通道用户界面”[6]。智能手机的交互设计中综合使用多通道交互已成为趋势,智能手机的人机交互见图1,充分利用多通道的输入调动用户的视觉(图像)、听觉(声音)、触觉(触控)、运动等多种感知通道和交互通道,可以有效地拓展智能手机的交互空间,提高用户交互的满意度。运动交互界面(微信的“摇红包”界面)见图2。

2CpS环境中的人机交互

计算机技术、通讯技术和互联网技术的发展,逐步使得人们随时随地都能接入网络,获取信息,与他人互动,智能手机等移动计算设备的用途由于应用场景的扩展也日益丰富。同时,物联网技术、云计算、智能城市等技术发展,使得用户可以通过移动计算设备与其他用户、智能设备、乃至环境进行互动。为了解决不同情境中更广泛的人机交互的机遇与挑战,CpS应运而生。

2.1CpSCpS可以理解为运用嵌入式系统通过一系列智能设备和物理对象在高效能网络环境下进行高度集成和交互,从而实现系统的实时通信、高效能信息处理及复杂情境下的自主协调[7]。简单说来,CpS就是在环境感知的基础上,融合移动计算、互联网、通讯、计算机技术、物联网、云计算技术等扩展的网络化物理设备系统,通过虚拟交互或实体交互的反馈,循环实现信息和物理设备、环境的融合与实时交互,从而拓展智能设备的功能和使用领域[1,8]。CpS的发展是信息与人类生活和社会的发展日益密切的体现。CpS正逐步应用于生活的方方面面,其应用场景包括监测和记录身体状态的可穿戴智能终端,主动感知和预测用户需求的智能家居[9],根据交通状况合理安排路线和规避障碍的自动导航汽车,甚至包含复杂基础设施和社会关系的智能城市。CpS不仅是一项蓬勃发展的技术,而且也正逐步成为一种生活方式。如基于地理位置感知的人机交互已经运用于支付宝公司和肯德基公司的无线支付应用项目中,当支付宝用户走进肯德基快餐门店时即会收到电子点卷,然后通过无线支付即可享受购物折扣。基于位置感知的智能人机交互实例见图3。

2.2CpS环境中智能手机的人机交互CpS环境为人机交互拓展更大的空间,同时更多交互要素的引入也产生了更多的不确定性,软件和硬件的设计面临着新的挑战[10]。CpS将传统人机交互中“以用户为中心进行设计”的理念,提升为“以情境中用户为中心进行设计”。“情境”既包括用户与智能手机所处的物理环境信息(声音、光照、温度、湿度、图像、运动地理位置等),又包括用户在使用智能手机的过程、状态等上下文信息。这使得CpS环境下的智能手机人机交互有了更多元化的应用前景。CpS环境中的智能手机人机交互模型见图4,与图1相比,不同要素间产生了更多数据、信息和知识的流动。用户群对情境中的相关内容(智能设备、实体环境、服务等)进行实体交互(触摸、使用等)的同时,实现对情境的分布式认知。另外,用户群也可以通过智能手机发出交互请求,这使得用户群与情境中各种要素有了更多的交互机会。智能手机根据情境中的物理特征(声音、光照、温度、湿度、图像、运动等)对人机交互模式进行调整,以适应不同情境中的需求。而这一切都是在数据网络和位置信息服务的支持下完成,不同信息通过云端完成交换和存储,实现信息和知识的共享与其他社交应用。

3CpS下智能手机交互设计方法

智能手机的应用日益广泛,使用的情境也更加多样化。智能手机人机交互设计应服务于情境中用户持续不断的需求,以情境中的用户为中心,综合考虑“用户—智能手机—情境”的多种要素,从而使智能手机的人机交互更加有效和宜人。3.1CpS下智能手机交互设计原则人类认知的特点决定了采用实体按键、笔迹、语音等的方式,简明扼要、逐步细化的过程交流信息可以使人机交互更加高效和宜人,也是人机自然交互的要求[6]。智能手机由于便携性的要求,屏幕大小、屏幕亮度、扬声器功率、计算性能等都受到了限制,因此,智能手机人机交互设计过程中应综合利用各种通道进行人机交互,并结合用户所处情境中认知的特点进行设计。智能手机的人机交互设计应运用CpS的相关技术,使其更为精准地感知用户所处的情境,获取周边空间的物理状态和相关服务信息。而人机交互的模式也应该根据所感知的情境进行相应调整。人机交互的设计过程中,应使软硬件具备通过对用户的位置、特征、时空等上下文条件进行检测,自动简化信息的处理能力,使用户获取有效的人机交互,因此,在CpS环境中的智能手机交互设计,应按照以情境中的人为中心进行设计,运用多通道技术扩展人机交互空间的原则,根据用户认知特点和情境需求进行设计,提升智能手机人机交互的效果。

3.2CpS下智能手机交互设计流程以用户为中心,交互设计流程一般包括用户需求调研、产品分析、交互设计、原型设计、详细设计、设计维护等阶段。在此基础上,为了更好地使用CpS环境下的智能手机交互设计,这里提出了一种面向CpS环境下的多通道交互设计方法。CpS下智能手机交互设计流程见图5。CpS下的智能手机交互设计过程与传统以人为中心的交互设计一样,开始于用户需求调研,通过分析用户需求确认产品设计要求并进行分析。不同的是,CpS下产品分析需要对产品使用环境的地理位置信息、情境特征等进行分析和预测。CpS下的交互设计部分,设计师不仅需要针对产品功能要求构建人机交互界面,而且还需要对用户使用情境和产品功能进行分析,确认使用情境对产品功能的影响,并分析地理位置信息与情境特征的作用。然后需要针对使用情境对产品功能和交互通道进行分析,选择适合的交互设计通道(视觉、触觉、听觉等)进行交互模式构建。在不同通道交互设计完成后,需要对多通道交互方式进行整合与评估,以防止不同通道交互间产生干涉,如确认无误则按照交互设计的结果进行原型设计。原型设计是对用户需求与产品功能的最基本实现。在此阶段后,需对多通道交互效果进行测试,判断通道数是否过少而影响交互效率或过多而产生干涉。若存在交互通道数不合理的情况,则返回“产品功能—交互通道”分析阶段重新确认交互模式;若多通道交互模式恰当可靠,则继续进行细节设计。

3.3CpS下智能手机交互设计应用CpS的引入将极大地提高用户使用智能手机人机交互的舒适度,提高工作和生活的效率。如在城市交通领域,用户在不同交通模式换乘时,智能手机应可以通过感知位置的变化,接收城市智能服务系统推送的相应位置的提示和换乘建议,使用户生活更便捷。如图3使智能手机成为了情境与人的动态界面,增强了用户与物理环境的互动。此外,智能手机的人机交互界面设计应根据情境中空间、光照、温度、湿度等物理特征的不同,考虑情境中人机交互的不同模式的特点进行设计,有针对性地调整界面尺寸、图标大小、亮度、通道等特征。例如,为了实现驾车过程中安全、便捷地使用智能手机的功能,汽车厂商与智能手机厂商合作开发了可作为智能手机拓展界面的车载操作系统。当智能手机用户进入车辆时,智能手机将与车载系统联网,自动使用更大、更清晰、更简洁、可语音操控的车载界面代替智能手机,从而满足用户的使用需求。搭载Carplay系统的奔驰汽车见图6。

4结语

计算机视觉市场分析篇6

【关键词】:城市规划;计算机仿真技术;静态渲染图;动画

【abstract】:withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,modernsocietygraduallyintotheinformationage,computertechnologyinallareasofapplicationinourcountryisbecomingmoreandmorewidely.inrecentyears,computertechnologyandsimulationtechnology,combiningtoformakindofactivityanalysissystem,revealsthelawofmotionofthesystemdynamicprocessandthecomputersimulationtechnologyanditsapplicationinurbanplanninghasincreasinglybecomethehottopicofconcern.

【keywords】:urbanplanning;thecomputersimulationtechnology;Staticrendering;theanimation

中图分类号:tU984文献标识码:a文章编号:

仿真技术最早应用于高能武器、航海模拟以及航天器等军事方面。然而伴随国民经济的不断发展,这门技术迅速被推广应用到各个领域。尤其是在城市规划中,可以利用计算机仿真技术,创建城市真实数字化模型的三维可视环境,令设计者有种处身虚拟环境的错觉,因此,可以更好地将周边环境与规划设计二者相互协调配合。

一、计算机仿真技术简介与原理

1、计算机仿真技术是一门通过专用软件来整合声音、动画以及图像的综合性信息技术。其实现过程是,首先将三维的现实物体或环境通过计算机仿真模拟成多维的表现形式,然后将此表现形式通过数字媒介传播给媒体浏览者。因此当媒体浏览者在观赏时就会产生一种身临其境的“虚拟”错觉【1】。

2、计算机仿真技术的实现包括建立模型、模型转换以及模型仿真实验三部分。建立模型是指建立一个容易被计算机处理并能反应所研究对象实质的数学模型。根据时间关系可以将系统的数学模型分为连续时间动态模型、离散时间动态模型、混合时间动态模型以及静态模型等。

所谓的模型转换是指利用适当的算法以及计算机语言将数学模型抽象出来的数学表达式转换成计算机能够处理的形式,而这种形式所表现的就是“仿真模型”的内容。

所谓的模型仿真实验是指按照预先设计的实验方案来运行被载入计算机中的仿真模型,从而得到一系列的仿真实验结果【2】。

二、城市规划中对计算机仿真技术的应用

计算机仿真技术在城市规划中的应用主要包括在静态渲染图、固定路线的动画、交互式动态的景观仿真、复杂的虚拟现实技术等。

1、静态渲染图在城市规划中的应用。静态渲染图的操作步骤是,首先,要给建筑物体建立一个三维几何模型;其次,对模型表面的材料质感加以设定,同时还要选定场景中合适的照明和采光等;最后,通过计算机在一个合适观察角度将三维几何模型渲染成单幅的静态图像,并将此静态图像显示在计算机显示器上或者直接打印出来。在静态渲染图形成的过程中,可以将所渲染的图形与现场拍摄的相片加以合成,或者在图形中添加一些不一定存在的花、草、树、人等图像,以便使得建筑和背景之间的关系表现的更加充分逼真。同时,对建筑物体建立三维几何模型时,还可以通过采取计算机辅助设计或辅助制图来配合工作,从而减少设计者的工作量。此外,由于静态渲染图的视点被加以固定,所以为了减少创建模型的工作量,设计者可以尽量省略或简化那些被遮挡而不可视的物体【3】。

2、固定路径的动画在城市规划中的应用。由于静态渲染图的视点被固定,所以在实际应用中只适合于表示一个或者几个建筑物体。而对于复杂多量的建筑物群,静态渲染图往往只能靠俯视来表达全景。依靠这种方法,显然不能将复杂的室内景观或者大范围的城市景观充分展现在人们面前。由此,人们选择将多幅静态渲染图同时串联在一起,使之在计算机荧屏上连续播放,就形成了一种计算机的动画模式。这种情境下,不仅可以让观察者在场景中有运动的感觉,还能让场景中的物体如车辆、水等也能够运动。与静态渲染图相比,在制作动画时,需要适当添加选择合适的视点以及设置合适的观察路径等。其原理是,首先通过计算机将关键的帧计算出来;然后以此关键帧作为基础,运用算法令中间的画面自动填补空缺,从而产生出动画数据;最后,根据得到的动画数据来播放动画画面。由于固定路径的动画涉及到结构比较复杂、数量比较大的建筑物群,因此建立三维几何模型的工作量同样也极其庞大,所以对于一些遮挡而不可见的物体同样也可忽略不计【4】。

3、交互式动态的仿真在城市规划中的应用。对于某些结构和空间过于复杂的建筑或城市景观,动画和观察路径已经不能够加以完整表达。这时,人们可以应用交互式实时动态的景观仿真技术来完成目标。交互是指观察者能够任意灵活调整并控制所观察的视点、方向以及位置等。而实时动态是指计算机能够依照观察者任意选择的视角以及位置而立即生出渲染图。采用交互式动态仿真技术,其中观察者的自由度要远远大于动画,因此,需要向计算机中输入大量的物体,在无形中就加大了建立集合模型的工作量,并使得计算机的计算量以及图形数据处理量呈几何倍增。所以,动态交互式仿真技术一方面对计算机硬件性能的要求非常高,另一方面还需要大量的几何形体输入。

目前简化三维几何模型、降低计算量和建模工作量来实现交互式动态仿真效果的方式主要有纵向拉伸和基于图像的环视仿真两种【5】。

纵向拉升,又被称为二维半或者准三维模型,它是将复杂的地形进行纵向拉升或者把建筑的平面图转化成立体体块并保证其垂直方向不变。通过这种三维的简化模型,只需采用建筑物的平面图及其相应高度或者复杂地面若干关键点的三维坐标,就可以让计算机软件依据已知数据自发生成立体简化几何模型,并且可以保证其仿真效果与全三维模型相同。

基于图像的环视仿真是指,基于某一固定点,对其周围的景观环绕360°加以摄影,并将这些不连续的图像用计算机整合在一起,形成一个闭合的360°全景,最后通过荧屏显示出来。设计时,可以先将所要设计的建筑或物体制成一个静态渲染图,然后将其嵌入所摄的图像之内,便可实现场景与规划和设计的建筑或物体相互融合。

4、复杂的虚拟现实仿真在城市规划中的应用。在实现交互式动态仿真时,人依靠鼠标或者操纵杆来完成观察角度、位置以及方向的调整。这里还有许多种控制观察的方法来提高观察者与景观两者间的交互性,如可以让观察者戴上过滤眼镜观察水平方向两相邻视点的图像,还可以让观察者戴上传感头盔来感应改变观察视觉角度而产生的渲染图,或者可以让观察者戴上传感手套来向计算机传达设计指令,亦或者可以让观察者穿上传感鞋来实现人在场景中步行的模拟等等。

三、城市规划中对计算机仿真技术应用的意义

1、在城市规划中应用计算机仿真技术,能够使方案设计及审批效率得到提高。通过在城市规划中应用计算机仿真技术,可以让设计者在审查过程中通过模拟穿行和观察计划方案,随时将视点停留在重点地段,对该方案以及周围环境间的关系进行多方向探讨审查,从而保证设计的合理性。同时,利用计算机仿真技术生成三维几何模型,符合方案规划审批的要求,大大提高了审批的效率。

2、在城市规划中应用计算机仿真技术,可以从多角度对城市建设发展的问题加以分析。利用仿真技术,可以结合城市发展建设的现状,对城市的不同地区以及不同发展阶段加以合理的规划和设计,并形成跟踪模型,从而避免由于规划失误而造成的城市建设的缺憾【6】。

3、在城市规划中应用计算机仿真技术,可以有效实现城市规划信息的准确定位和管理公开。利用计算机仿真技术实现城市规划的三维几何模型,可以有效对城市空间信息加以分析,并对城市管理工作加以准确定位。同时,还能将这种规划的三维几何模型到网上,实现城市规划政务工作的公开展示。

结束语:通过在城市规划中应用静态渲染图、固定路径的动画、交互式动态的仿真以及复杂的虚拟现实仿真等计算机仿真技术,创建城市真实数字化模型的三维可视环境,令设计者身临其境,从而很大一定程度提高了设计审批的效率,同时还可以从多角度对城市建设发展方向加以分析,并能实现城市规划的政务公开,从而起到宣传展示规划方案的效果。

参考文献

[1]江伟.计算机网络在城市规划设计中的应用及经验[J].山西建筑.2009,(05):22-23.

[2]孙大龙,张艳华.城市规划管理信息系统建设的对策研究[J].中国高新技术企业.2007,(06):111-113.

[3]王军,方源敏.城市规划管理信息数据库的设计与建立[J].中国勘察设计,2008,(01):122-125.

[4]聂康才.浅析城市规划管理中的系统研究方法[J].山西建筑,2008,(02):215-222.

计算机视觉市场分析篇7

【关键词】视觉传达;计算机;图像设计;应用

前言:

图形图像是最能直观表达一件事物的方式。本文针对视觉传达设计下的计算机图形图像设计的研究,将以二者的设计思维入手,找出视觉传达设计与计算机图形图像设计的异同,最后对视觉传达设计与计算机图形图像设计的结合与具体应用进行分析。希望本文的研究,能为我国各个行业领域的图形图像设计的完善提供参考性建议。

一、视觉传达设计下的计算机图形图像设计思维

随着数码产品进入到社会生活,人们就进入了视觉传播的时代。视觉传达越来越成为一种流行性艺术。例如,手机中的美图秀秀,pS等技术,都体现了视觉传达在人们生活中的重要性。视觉传达有很多优势,能够使用户以自身的想法对图像进行设计,甚至是设计出超越常规性思维的作品。这就是视觉传达结合计算机图形图像的结合。以计算机智能软件,根据自身的视觉传达特点,可以将设计灵感体现在计算机图形上。视觉传达设计就是以视觉传播的方式,将其所需传播的信息,进行形状、光度、大小、色彩等方面的调整,通过改变其细节,通入自己的想象思维,从而达到传达一定内容和思想的目的。

二、视觉传达设计与计算机图形图像设计的异同

视觉传达技术与计算机图形图像技术在专业方面存在着相似之处。例如,在专业基础课程方面,二者都涉及到绘画方面的内容,还有平面设计知识、设计发展历史等。设计思维方面,都倡导与现代元素相结合,最终达到美的融合。在创作方法上,都是以简单的线条、平面、点等元素构成,再加上光度、明暗的调和等。然而,二者除了最基本的技术方法上存在不同,还有几点不同之处,正是这些独特的地方,二者才有了结合应用的意义。首先,二者的设计背景不同,视觉传达是结合了传统的一些元素,受到传统文化的影响。而计算机图像设计是新时代的科技新兴产物,具有时代特征。其次,二者的设计目的不同。视觉传达注重将内在意象表达出来,计算机图像设计更注重表面的美感呈现。

三、视觉传达设计与计算机图形图像设计的结合应用

视觉传达设计与计算机图形图像设计的结合应用体现在多个领域。第一,在文字设计方面。文字设计是图形的基本形式,在计算机中,有很多软件,可以对文字进行大小、文字的间距、文字字体等进行处理,还可以输入文本框,将文字设置成更美观的艺术字形式。这是最基本视觉传达设计和计算机图像处理技术的结合。文字设计主要应用在广告牌的设计中。第二,在包装设计方面。无论是商场还是市场,美观的包装总能吸引大量的消费者。包括我们阅读的杂志,大街上收到的宣传彩页,都是视觉传达的效果。根据人们的视觉审美进行设计的,再经过计算机进行合成制作,最终形成成品。第三,影视设计方面。这方面的设计主要是针对动漫,或者是广告设计。对其中的画面进行合理的处理,可以增强影视作品的艺术效果,提升创意意境。很多企业通过视觉传达设计与计算机图形图像设计的结合,制作成新颖的广告和官方网站进行宣传,体现企业的特色理念。

四、结论

本文针对视觉传达设计下的计算机图形图像设计的研究,是以二者的设计思维入手,找出二者的设计异同,最后对视觉传达设计与计算机图形图像设计的结合与具体应用进行分析。一个符合大众审美的创意,再结合计算机对图片的高端处理制作。以这样的方式进行宣传,可以为企业带来可观的效益。视觉传达设计与计算机图形图像设计的结合除了应用于以上领域中,还有网站的界面设计,杂志插图,绘画设计等。希望通过本文的研究,视觉传达设计与计算机图形图像设计能够更加紧密相联,创造出更多更好的艺术作品来,从而带动我国各个行业领域的经济。

参考文献

[1]夏明锦.虚拟现实环境下计算机图形图像设计与视觉传达设计[J].电子技术与软件工程,2016,(18):94-95.

[2]沈海洋.浅析计算机图形图像设计在视觉传达中的应用[J].数字技术与应用,2016,(08):250+252.

计算机视觉市场分析篇8

美国工业设计师协会1998年就工业设计的人才规格向全美的设计公司、企业的设计部门等工业设计毕业生的主要就业单位进行了问卷调查,以了解就业市场对工业设计教育的要求。调查的主要内容是要求用人单位就工业设计本科生应具有的专业资质和技能提出自己的见解。问卷列举了26个相关的项目,要求被调查人对这些项目在设计教育中的重要性作出评价。根据调查的结果,26个项目的重要性排序如下:

1、创造性地解决问题;

2、2-D概念草图;

3、口头及书面的表达;

4、材料与生产工艺;

5、计算机辅助工业设计;

6、多学科交流;

7、概念模型制作;

8、企业实习;

9、设计理论;

10、数理知识;

11、平面设计;

12、工程技术;

13、认知与消费心理;

14、研究与信息处理;

15、市场营销实践;

16、艺术与设计史;

17、艺术与人文学;

18、计算机辅助工程设计;

19、人体测量及作业分析;

20、全尺寸模型制作;

21、工作样机制作;

22、展示样机制作;

23、机械制图;

24、计算机生成图像;

25、快速原型;

26、视频/多媒体制作。

上列排序中前九项被认为是非常重要,最后两项为非必要,其余为重要。

其他推荐的项目有:工作态度、幽默感、多元文化意识、环境意识、色彩理论、雕塑、写生、时间管理、基础2-D和3-D设计、建筑与室内设计基础、信息设计、伦理学、人际交往、外语、表现技法等。

2、美国工业设计教育的特点

美国是最早实现工业设计职业化的国家,其工业设计教育也有悠久的历史,积累了丰富的经验,也形成了鲜明的特色。美国工业设计教育的重点,一开始就放在产品设计上,而且有越来越专业化的趋势,例如美国艺术中心设计学院的主导专业是汽车设计,克兰布鲁克设计学院的主导专业是家具设计,而笔者曾访问进修过的北卡罗莱纳州立大学设计学院的工业设计则有重视通用设计(UniversalDesign)的传统。这种专业化的趋势是与美国高度商业化的社会对设计人材要求的结果。近十余年来,计算机辅助设计在美国已逐渐普及,工业设计的程序与方法,工业设计的思维方式乃至工业设计的对象都发生了巨大的变化,对工业设计教育产生了很大的冲击,为了应付时代的挑战,工业设计的教育体制及方法都有了重大的改革。美国工业设计师协会的设计教育委员会为此进行了大量的工作,每年均举行专门的研讨会,探讨设计教育改革的思路,交流各院校设计教育改革的经验。根据笔者在美国近一年考察访问的经历,美国工业设计教育有如下的特点,可供中国设计教育界的同仁借鉴。

1.强调工业设计的程序与方法

早在美国工业设计职业化的初期,美国不少设计事务所就制定了详尽的工业设计的程序与方法,以保证产品设计的商业成功。美国的设计教育也同样重视培养学生严谨的设计程序与方法。教师在设计课前制定了详细的设计指导书,对设计过程的每个阶段如选题、市场调研、成本分析、市场营销、产品设计都有明确的要求,尤其重视学生规范化的设计表达,设计表达不仅包括文字表达、视觉形象表达,也包括口头的设计表达。通过种这严谨的训练,使学生具有较高的职业素质,并且对工业设计的内涵有较完整的理解,也有利于学生顺利进入就业市场。通过几年的专业学习,工业设计的学生通常可以积累一些完整的设计案例,成为他们求职的重要资料。

2.顺应社会需求,培养务实人材

美国工业设计的就业市场竞争激烈,企业要求工业设计的毕业生能尽快进入角色。为了适应社会的要求,学校的设计教育必须尽可能地与企业对设计师的具体要求衔接。除了在课程设置上满足企业需要外,学校还特别注意与企业的密切合作,不仅与企业共同开发产品,也鼓励学生到企业进行较长期的实习,了解企业工业设计的具体运作情况。学生的设计课题通常也来自企业。学校在计算机辅助设计的软硬件配置方面也尽量与企业接轨。

3.注意与相关学科的合作、培养设计师的协作精神

工业设计在企业中的运作通常需要与管理、市场、技术等方面密切合作,一个合格的工业设计师必须具有协作精神,善于与各方面的专家打交道。为了培养设计师的团队观念,设计院系的一些课题是由工业设计的学生与管理学院、工程学院的学生组织课题组,充分发挥各自的专业知识,共同完成从消费者调查、市场分析、产品定位、产品开发设计、工程分析、市场营销的全过程。这样做的结果不仅培养了工业设计学生的协作精神,使他们更加全面理解了产品开发设的特点,确保产品能在商业上取得成功。而且也使管理及工程的学生对设计有了较深入的了解,有助于将来在企业中与设计师的合作。

4.重视计算机辅助设计

美国的设计院校十分重视计算机辅助设计,大都配备了先进的软硬件的设备。在重视学生2-D草图训练的基础上,各类设计基本上都在计算机上完成,教学管理也广泛使用计算机,如教师的教案,学生的作业均可在网上获得,e-mail成了师生交流的重要手段。不少学生还采用数字化投影仪,以多媒体来展示自己的作品。为了使学生真正掌握计算机辅助工业设计(CaiD),在产品设计中要求实体建模,并且有产品的结构及装配关系。常用的软件有Form-z、alias、pro-e、microStation等,3DSmax由于是非参数化的表面建模,通常不用于工业产品设计。部分有条件的学校还开设了有关快速原型技术(Rp)的课程。虚拟现实在设计教育中也有应用。

5.强调工业产品设计

在美国,工业设计就是产品设计的同义语,因此,工业设计专业强调以产品设计为重点,而环境设计、视觉传达设计则另有特别设置的专业。在课程安排上是以产品设计为中心,同时也要求学生掌握机械、人机、材料等工程方面的知识。这样的明确专业方向设置是与美国工业设计成熟的职业化密切相关的。在美国有许多专业从事产品设计的公司,而许多大企业也设有专业的产品设计部门,从事专业产品设计的学生有广泛的就业市场。6.强调学生的实际动手能力

到美国设计院校访问的人通常都会对学生的动手能力感受颇深。这种动手能力包括模型制作能力和计算机辅助设计的能力。这一方面是因为学校具有良好的设施条件,如装备完善的模型车间、齐全的模型材料等,另一方面也与学校刻意培养有关。例如中国学生的建筑模型通常是外观模型,而美国学生的模型则有详细的内部结构。通过模型制作,可以使学生对材料特性、工艺结构等有更加深入的了解。

计算机视觉市场分析篇9

关键词:计算机视觉;智能交通;监控系统

中图分类号:tp277

近些年来,随着我国人民生活水平提高,使私家车辆的数目急剧增长,并且车辆的增长速度远远超出市政建设的力度。这样的事实导致城市交通拥堵、违规通车、车祸增加,所以迫切的要求加快市政建设,实施高效率的交通监控措施,基于计算机视觉的智能交通监控系统也由此得到了相应的广泛的发展和应用。那么,计算机视觉技术下的智能交通监管系统究竟应该如何设计与实现呢?

1计算机视觉下的智能交通监控系统

1.1计算机视觉技术

计算机视觉技术即利用各种图像摄录设备将通过对视觉目标进行识别、跟踪、测量并将由此获取的视觉信息传输至计算机并进而利用图像技术进行视觉信息处理以达到进一步进行智能化处理的视觉处理技术。

1.2智能交通系统(itS)

智能交通系统(itS)是指通过现代化的网络信息技术、自动控制技术等有效综合手段在一定范围内建立的全方位发挥作用的交通运输综合管理和控制系统。作为交通运输管理体系的一场新的革命,近年来,由此技术进一步开发形成的监控系统已经在各个道路的关键路口、路段和其他交通繁忙地域普遍建立,为交通运输管理提供了自动化、智能化的信息收集和处理等多方面的服务。但是,随着城市建设的迅猛发展和人流、车流量的猛增,更加智能化的交通管理系统的开发和利用显然也成为了当务之急。

2计算机视觉下的智能交通监管系统的建立

正是基于新的发展需要,我们有必要把计算机视觉和智能交通监控系统进一步结合起来,首先通过计算机视觉分别对各个道路的关键路口、路段和其他交通繁忙地域等相应位置实时进行交通信息采集,然后,通过信息传输系统、或者进行处理后存入服务器并将处理过的实时交通信息及时传输到监控指挥系统,以实现对于各个道路的关键路口、路段和其他交通繁忙地域的实时监控和管理。由此,显然就需要设计以下各个子系统并共同构建为一个完整的体系。

计算机视觉下的智能交通监管系统

实时交通信息收集系统

监控指挥系统

高质量信息存储传输系统

图1计算机视觉下的智能交通监管系统工作程序示意图

3智能交通监控系统的实现

计算机视觉下的智能交通监管系统实现的第一步是通过实时交通信息收集系统实时进行交通信息采集,即通过对于运动物体的分割,在图像找出有意义的部分,抽出运动目标的特征,进而通过连续画面间的变化判断目标的运动状况。在这一系统运行中,首先可以“摄像头读入”的初始视频,使用相应的算法提取“背景”,然后通过原图与背景运算形成相应的“前景”,由此即可进一步通过矩形框的使用来达到“运动目标检测”与信息采录的目的。

图2视觉监控系统原理图

3.1系统功能实现

对运动物体的检测主要有光流法以及差分法两种方法,由于光流法比较复杂和耗时,实时检测很难实现,因而,现有实时交通信息收集系统一般通过差分法的应用来进行开发和实现。

3.1.1帧间差分法

帧间差分法对运动目标进行分割处理过程中使用较多也最为简单实用的一种方法,其基本原理就是通过在连续的图像序列中两个或三个相邻帧间采用基于像素的帧间差分并且阈值化来提取图像的运动区域,进而通过逐象素比较获取前后两帧图像之间的差别来判断运动物体的移动状况。在实际操作中,一般可以假设用于获取序列图像的视频设备为静止物体,设视频中连续两帧的图像为it(x,y)和it+1(x,y),然后通过对连续两帧的图像相应的像素进行比较,利用Dt(x,y)=it+1(x,y)-it(x,y)这一方程求出相应的阈值来检测出运动物体的移动状况:

mt(x,y)=

当然,必须注意的是,由于帧间差分法所得到的差分图像在现实中并非由理想封闭的轮廓区域组成的,因而,运动目标的轮廓自然也就往往是局部的、不连续的,且其误差往往随着运动物体速度的增大而增大,因而,这一方法并不适于对于高速运动目标的有效检测。

3.1.2背景差分法

与帧间差分法不同,背景差分法则是利用当前图像与背景图像的差分来检测物体运动状况一种方法。其基本原理是在可控制环境下,通过对于运动背景的固定假设,设待检测运动物体的图像为i(x,y),背景图像为B(x,y),通过输入图像与背景模型进行比较,利用D(x,y)=i(x,y)-B(x,y)这一方程求得到图像中的各像素的变化信息,进而检测运动物体的移动状况:

mt(x,y)=

当然,在实际运用中,背景差分法的关键,是要建立一个背景模型,并更新模型。

3.2程序功能的实现

本程序功能实现所主要使用的是openCV函数。openCV能够实现对图像数据的操作,包括分配、释放、复制、设置和转换数据,以及对摄像头的定标、对运动的分析等。在函数实现上,用到了Cv图像处理的连接部件函数,运动分析与对象跟踪中的背景统计量的累积相关函数等相关的函数。本系统就是运用图3介绍使用到的函数名及其功能和使用格式等来实现对视频流的运动车辆的轮廓检测的。

图3寻找轮廓程序主要算法流程

实验证明,本系统能够较好地实现对视频流的运动目标的轮廓检测和对象跟踪,并能实时更新背景,车辆跟踪正确率在95%以上,虽然存在着轮廓检测正确率稍差的缺点,但其主要原因是由于摄像头所处的角度和运动目标靠近程度的影响,从根本上并不影响对于运动目标的实际检测。

4结束语

加快城镇化进程是我国发展的大趋势,在这一趋势下,城市病的治理当然可以离不开现代化的科学技术。但是,必须注意的是,无论多么先进的管理系统,最终都只有通过人的行为才能够发挥有效的作用,在这个意义上,设计与使用先进的交通监控系统固然是解决交通问题的技术条件,但是,交通问题的解决,最终还必须依赖于人的素质的全面提高。

参考文献:

[1]戴俊乔.城市道路交通视频监控系统架构和性能的研究[J].科技与创新,2014(06).

[2]张伟龙,李刚,王雨翔.基于计算机视觉的智能交通监控系统[J].小型微型计算机系统,2014(07).

[3]庞其富.浅谈城市轨道交通视频监控系统设计方案[J].通讯世界,2014(01).

计算机视觉市场分析篇10

关键词:智能视频监控;物联网;公共安全

中图分类号:tp31文献标识码:a文章编号:1006-8937(2016)11-0077-02

1概述

近年来,视频监控技术取得飞速的发展,其中视频监控系统设备虽然拥有了较好的性能,但仍存在一些因素限制,使得视频监控出现一些误差缺陷,导致整个系统的安全性和实用性大大降低。此外,社会的不断发展和人口数量的不断增多使得人们对安全性要求越来越高,监控摄像的覆盖面不断扩大,传统的视频监控技术只能实现监控记录实况,无法实现预测和报警,而实现实时监控,就需要人工监看视频,时间过久就会出现疲劳,甚至在面对多路视频监控时容易出现错误,无法及时对异常情况作出反应。这些问题的解决就需要将智能监控技术引入视频监控系统中,辅助视频监控人员做好监察工作。

目前,计算机的视觉进步使得智能监控技术得到广泛的重视和研究,也使得智能视频监控技术成为研究的热点。为从众多数据中高效提取出有用的信息,监控工作就需要充分应用智能视频监控技术。具体来讲,智能视频监控技术就是由计算机储存摄像图像并对图像序列内容进行理解和分析,及时检测出异常情况,进行自动预警和报警。

2智能视频监控技术的发展史

视频监控技术的研究有助于相关人员做好安全防范工作,尽可能地从被监控的区域用最短时间获取有用的信息。最初我国监控是完全依赖人工获取信息和处理信息的,比如清朝的东厂,以及飞鸽传书、守门之犬。乔家大院的“万人球”是中国历史上最早被采用来进行监控的外部设备,本质上是水银玻璃制作的镜子,主要用它来监视房间内的一举一动。到了19世纪70年代才真正出现了现在的视频监控,人类开始采取摄像来获取信息,这也是智能视频监控技术的最初萌芽时期。鉴于信息科技的不断发展和市场需求得不断提高,现代的视频监控技术发展大体上三个阶段:模拟化、数字化和智能化。本部分将具体对这三个阶段进行阐释。

2.1模拟化的视频监控技术

在20世纪70年代开始,光学成像技术飞速发展,电子技术也取得了较大的成就。这些成果都使得视频监控设备制作和使用可能性加大。为了实现这样的目标,世界出现了电子监控系统,满足了利用电子设备进行监控的需要。此阶段主要是以CCtV监控为主,这也就是早期的模拟视频监控系统。CCtV的工作原理就是采用同轴电缆进行传输信息,信息由模拟监视器显示、由磁带录像机进行信息储存。模拟视频监控技术的价格较为低,安装简易,主要广泛被采用到规模较小的安全防范系统中。

2.2数字化的视频监控技术

到了20世纪90年代,数字压缩编码技术和芯片技术取得了较为突出的进步。再者模拟化的视频监控技术出现了一些缺陷,比如磁带录像机的储存量较小,监控范围有限等。初期主要采用nVR,被称为半数字时代,慢慢发展到后期主要采用DVR进行监控,这才真正实现了数字化的视频监控。DVR最显著的特点就是可以使得监控系统储存较多的视频信息,容纳较多的摄像头,从而解决了模拟视频监控系统的储存量问题。数字化的视频监控技术应用广泛,具有良好的扩展性,使用维护较为简单容易。数字化的视频监控技术发展为以后智能化的视频监控发展奠定了基础。

2.3智能化的视频监控技术

进入21世纪,计算机视觉和模式识别技术获得了飞速的发展,使得第二代的数字化视频监控技术取得较大进步。因此,大规模的布置监控系统的可能性加大。目前全球对视频监控系统需要迫切,各区域的摄像头越来越多,这样方便了大规模的安全防范工作,可以及时获取大量的数据信息进行实时监控,但是也给人类带来较大的挑战。鉴于这些问题,世界上出现了智能化的视频监控系统,主要利用计算机视觉和模式识别技术对视频图像利用各种算法进行分析,依据事先设置好的安全程序及时发出报警信号,做好事中分析和预警工作。

3智能视频监控技术的核心算法

作为智能化的视频监控系统,最大的特点就是可以自动化运行,全天二十四小时对监控画面进行实时分析和报警。这样既能及时识别异常情况,还能提醒安保人员做好准备工作。智能化应用于视频监控技术得到了各界的认可,本部分主要介绍从底层、中层和高层三个层次智能视频监控技术的核心算法。

3.1目标检测算法

目标检测算法主要是在底层对视频图像进行采集获取终端上的图像序列,对异常情况目标进行检测,跟踪目标以便及时对目标做好后续的处理分析工作,其中关键就是确定目标的位置和储存量。

目前根据处理对象不同可将目标检测分为两种:基于目标建模的目标检测和基于背景建模的目标检测。前者主要特征就是应用场景较为广泛:既能对固定摄像机记录的视频图像进行分析,还能对静态图像和移动摄像机记录的视频图像进行分析。主要应用于检测速度较慢、扫描视频图像较多的区域,此检测方法实时性较差,且对受遮挡影响较大,容易漏检。后者只能适用于背景不变的运动目标,若背景发生变化时无法检测。此检测方式主要针对视频进行较快的处理,对受遮挡部分的影响较小,一般实时性较强,广泛应用于固定摄像机检测。

3.2目标跟踪算法

目标跟踪算法主要是针对底层阶段确定好的目标进行跟踪,确定目标的具体轨迹。目标跟踪问题的解决关键点在于处理好计算机视觉的问题,这也是实现智能视频监控技术的关键环节,应用性较为广泛。目前依据应用场景的差别将目标跟踪算法分为两种:单一场景目标跟踪和综合场景目标跟踪,前者具体细分为跟踪单个目标和跟踪多个目标,后者具体细分为重叠场景目标跟踪和非重叠场景目标跟踪。在单个场景中,一个目标可以在连续的空间里非常相似;而在重叠场景中的目标跟踪时较为复杂,目标可以从一个场景进入另一个场景,需要在连续的空间里确定好新进入场景的目标的具体信息;在非重叠场景的目标跟踪算法中,鉴于场景间相互存在盲区,不同场景会影响到同一目标的观测数据信息。

3.3目标的分类识别算法

目标的分类和识别主要是在中层阶段以底层上获取的信息为基础,对其进行判断识别,具体认知目标,做好定位目标的工作。简单来说,就是判断识别视频图像中的物体类别,以识别目标的具体情况。这也是高层计算机视觉得到广泛应用的前提。近十年来主要有词袋模型和深度学习模型这两种算法得到广泛的应用。前者主要是将大量的工作集中在特征编码和特征汇聚上,主要是由特征提取出来数据信息,接着对其进行特征聚类、编码和汇聚,最后由分类器做好分类工作。而后者主要是模拟人脑的神经元处理结构听过学习层次化的方式将目标由底层到中层再到高层的特征进行记录,最终建立反馈机制并形成认知。

3.4行为分析算法

行为分析主要是在高层充分应用计算机视觉信息对行为主体即目标的具体运动进行分析的算法。根据信息的复杂度不同可将行为分析分为静态姿态识别、运动行为识别和复杂事件分析方法三种。第一种主要是将静态图像作为研究对象,根据时空特征对其进行识别,分析目标的时空体特征、局部特征和轨迹特征。第二种主要是利用时序推理其行为,并利用统计模型和句法模型对目标的行为进行分析。第三种主要是分析目标的交互行为和群体行为。

4物联网时代下的智能视频监控的挑战及发展方向

4.1跨场景挑战

目前全球的摄像头数量越来越多,急需智能视频监控技术可以跨各个场景适用。同时监控使用的摄像机不单单包括固定摄像机,还包括移动摄像机等,这些都是的监控摄像机在全球各场景下广泛分布,而如何将这些设备建立成一个系统的体系是将来智能视频监控技术面临的一大挑战。

4.2跨空间挑战

从视频监控系统开始发展至今,监控数据种类也由单一变得复杂多样,很多信息都可以作为监控数据的载体,进行数据储存。这使得处理数据工作也变得繁琐复杂,因此如何处理好各个载体中的信息,获取有效的信息,将大数据转变成为小数据是未来智能视频监控技术面临的一大问题。

4.3发展方向

基于物联网时代的迅速发展,智能视频监控技术将面临巨大的机遇和挑战。物联网时代下,信息的传送和集中可以实现跨空间获取有用的数据,还可以扩展到多样化的智能分析。大体上将来的智能视频监控技术具有三大特性:高效视觉网、主动视觉网和协同视觉网。这也是将来智能视频监控系统发展研究的主要方向。

5结语

综上所述,智能视频监控技术的发展时间较长,且具有广阔的发展空间;智能视频监控的核心算法还处于积累阶段,需要不断应用验证技术,做好研究工作。物联网时代下的智能视频监控技术面临着巨大的机遇和挑战。我们坚信在未来智能视频监控技术将为监控系统发挥最大的作用,适应时代的发展。

参考文献:

[1]韩国强.浅谈智能视频监控技术及其主要应用[J].计算机与网络,2014,(2).