7、人工智能与机器人领域中图像的多重角色及描述几何的价值

人工智能与机器人领域中图像的多重角色及描述几何的价值

在人工智能和机器人技术的发展进程中，图像扮演着至关重要的角色，同时描述几何作为一门学科，也为工程教育提供了关键的空间感知和推理能力训练。

图像作为研究与开发的对象

传感器在赋予机器人对其操作环境的感知方面起着重要作用。部分传感器，如相机，能直接生成图像，这些图像成为了研究与开发活动的直接对象。

• 传感器图像的研发方向

  • 全向相机 ：多年来，全向相机一直是研究的热点。它由指向镜面的相机组成，镜面通过线的旋转生成（如直线旋转形成圆锥）。这种相机生成的图像包含传感器周围场景的信息，可使传感器固定，减少因相机移动导致的重新校准问题，同时获取周围环境的完整信息。通过设计不同的镜面，可以获得满足不同目的的图像，并且还能设计传感器各部分的分辨率，开发分析图像的技术，例如获取物体与传感器之间的距离。
  • 其他类型传感器图像 ：除了全向相机，还有其他传感器能提供不同类型的图像，如热成像、通过相机组合生成的深度图像（如微软Kinect）以及激光测距仪生成的图像。然而，由于传感器和镜头的配置，这些设备都会受到噪声、失真、近似和各种像差的影响，这就需要人工智能视觉技术来应对。

• 人工智能视觉的应用

  • 图像内容理解与物体识别 ：人工智能视觉不仅利用传感器及其特性，还开发了广泛的解决方案来