人工智能基礎與應用計算機視覺的應用主講人：李恒人工智能課程團隊目錄|

CONTENTS視頻安全和監控05增強現實01自動駕駛醫療影像分析0304地理信息系統0201增強現實增強現實增強現實技術通過在用戶的視野中疊加虛擬圖像或信息，提供了一種全新的交互體驗。在教育、游戲、房地產等行業中，AR技術可以用來創建互動式的學習材料、游戲環境和虛擬展示，增強用戶的感知和理解。具體任務和計算機視覺在AR的應用見表所示：主要任務

環境感知與場景理解AR系統需要識別并理解用戶周圍的物理環境，如房間結構、物體的位置和形狀等。虛實融合虛擬對象需要與現實環境無縫融合，這意味著虛擬內容必須根據現實場景的光線、陰影和物理特性進行渲染。用戶交互AR系統還需提供自然且直觀的用戶交互方式，使用戶能夠與虛擬內容進行互動。計算機視覺在AR中的應用

實時環境感知計算機視覺賦予AR系統實時感知和理解周圍環境的能力。通過攝像頭和傳感器，系統可以分析場景的深度信息、物體的形狀和位置等。物體識別與跟蹤通過計算機視覺技術，AR系統可以識別現實中的特定物體，如圖書、建筑模型等，并在其上疊加相關的虛擬信息。手勢識別與自然交互AR系統利用計算機視覺技術可以識別用戶的手勢，并將其轉化為系統指令。02自動駕駛自動駕駛自動駕駛技術的核心在于車輛能夠自主感知環境、理解環境、并基于此做出安全的駕駛決策。在這一過程中，計算機視覺技術是實現自動駕駛的關鍵組成部分。具體任務和計算機視覺在自動駕駛的應用見表所示。主要任務

感知環境識別并分類道路上的所有物體，包括其他車輛、行人、交通標志等理解道路結構識別車道線、路邊和障礙物，確保車輛能夠在正確的車道內行駛，尤其在復雜的城市環境中實時決策基于環境感知結果，結合當前駕駛狀態，實時做出駕駛決策，如加速、減速、變道等動態交互計算機視覺不僅要應對靜態物體，還要處理動態場景，如穿越馬路的行人、突然變道的車輛等計算機視覺在自動駕駛中的應用

圖像識別計算機視覺利用深度學習模型對道路環境中的物體進行分類和識別目標檢測與跟蹤自動駕駛系統需要不僅要檢測出環境中的物體，還需要持續跟蹤這些物體的動態位置立體視覺與深度估計通過多攝像頭系統，自動駕駛汽車可以構建周圍環境的3D模型，獲取物體的深度信息場景理解與路徑規劃場景理解結合了多種計算機視覺技術，自動駕駛系統需要通過整合不同的視覺信息，對復雜的交通場景進行全局理解，從而進行路徑規劃03醫療影像分析醫療影像分析計算機視覺在醫療影像分析中的應用，如輔助診斷、手術規劃和病情監測，已經成為醫療領域的重要工具。具體任務和計算機視覺在醫療影像分析的應用見表所示。主要任務

圖像分割與病灶檢測通過分割算法將醫療影像中的不同區域區分開來，如將腫瘤組織與健康組織分離，識別并標記出病變區域影像配準與融合影像配準技術通過將不同時間或不同模態的影像進行對齊和融合，使醫生能夠更全面地分析病情變化或不同影像間的相關性計算機視覺在醫療影像分析中的應用

輔助診斷計算機視覺技術廣泛應用于各種疾病的早期篩查和診斷手術規劃在復雜手術如腦外科或心臟外科中，計算機視覺技術可以通過對術前影像的分析，幫助醫生進行精確的手術規劃病情監測與療效評估在治療過程中，計算機視覺可以通過對比患者不同階段的影像，監測病情的變化并評估治療的效果04視頻監控和安全視頻監控和安全計算機視覺技術在視頻監控領域的應用包括行為分析、人流統計和異常事件檢測。通過分析監控視頻中的動態信息，系統能夠及時識別潛在的安全威脅或異常行為，提高公共安全。具體任務和計算機視覺在視頻監控和安全的應用見表所示。主要任務

行為分析視頻監控需要實時分析監控視頻中的人物行為，識別出潛在的異常行為或危險舉動人流統計與分析在人流密集的場所，如商場、車站或大型活動現場，需要精確統計和分析人流量及其變化趨勢異常事件檢測自動檢測和識別監控視頻中的異常事件，如火災、入侵、打破封鎖線等計算機視覺在視頻監控和安全中的應用

智能城市安防通過分析大量的監控視頻，系統能夠實時監控交通流量、識別交通違規行為、檢測犯罪活動，并為城市管理部門提供及時的預警信息機場和車站的安全管理在機場、火車站等交通樞紐，計算機視覺技術通過人流統計和行為分析，幫助安保人員識別潛在的安全隱患工業生產監控在工業生產中，計算機視覺技術可以監控生產線的運行情況，檢測設備故障和生產異常家庭智能安防在家庭中，計算機視覺被用于智能門鈴、家庭監控攝像頭等設備，能夠識別家庭成員、檢測陌生人入侵，并在異常情況發生時通過手機應用通知用戶05地理信息系統（GIS）地理信息系統（GIS）計算機視覺技術在地理信息系統中用于分析遙感圖像，如衛星圖像和航空攝影。這有助于城市規劃、環境監測和災害評估等領域的決策制定。GIS的具體任務和計算機視覺在GIS的應用見表6-12所示。主要任務

遙感圖像分類遙感圖像通常包含大量復雜的信息，如不同地物的反射光譜特征。這些圖像中的地物類別需要詳細的區分，從而識別出土地類型、植被覆蓋、建筑物分布等變化檢測與時間序列分析對不同時期的遙感圖像進行對比分析，以檢測環境變化或人類活動的影響目標檢測與特征提取在GIS中，目標檢測任務包括識別圖像中的特定物體或特征，如建筑物、道路、水體等。提取這些特征，便可以進行精準定位和分析計算機視覺在GIS的應用

城市規劃計算機視覺技術通過分析遙感圖像，幫助識別城市區域內的建筑物分布、交通網絡