航天局电脑系统,航天 操作系统

计算机视觉是指计算机从图像中识别出物体场景和活动的能力。

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步的说，就是是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。

计算机视觉的原理

计算机视觉就是用各种成象系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能象人那样通过视觉观察和理解世界，具有自主适应环境的能力。要经过长期的努力才能达到的目标。

因此，在实现最终目标以前，人们努力的中期目标是建立一种视觉系统，这个系统能依据视觉敏感和反馈的某种程度的智能完成一定的任务。

例如，计算机视觉的一个重要应用领域就是自主车辆的视觉导航，还没有条件实现象人那样能识别和理解任何环境，完成自主导航的系统。因此，人们努力的研究目标是实现在高速公路上具有道路跟踪能力，可避免与前方车辆碰撞的视觉辅助驾驶系统。

这里要指出的一点是在计算机视觉系统中计算机起代替人脑的作用，但并不意味着计算机必须按人类视觉的方法完成视觉信息的处理。计算机视觉可以而且应该根据计算机系统的特点来进行视觉信息的处理。但是，人类视觉系统是迄今为止，人们所知道的功能最强大和完善的视觉系统。

如在以下的章节中会看到的那样，对人类视觉处理机制的研究将给计算机视觉的研究提供启发和指导。因此，用计算机信息处理的方法研究人类视觉的机理，建立人类视觉的计算理论，也是一个非常重要和信人感兴趣的研究领域。方面的研究被称为计算，计算视觉可这被认为是计算机视觉中的一个研究领域。

计算机视觉的应用

最突出的应用领域是医疗计算机视觉和医学图像处理。这个区域的特征的信息从图像数据中提取用于使患者的医疗诊断的目的。通常，图像数据是在形式显微镜图像，X射线图像，血管造影图像，超声图像和断层图像。

可以从这样的图像数据中提取的一个例子是检测的肿瘤，动脉粥样硬化或其他恶性变化。它也可以是器官的尺寸，血流量等。这种应用领域还支持通过提供新的信息，医学研究的测量例如，对脑的结构，或约医学治疗的质量。计算机视觉在医疗领域的应用还包括增强是由人类的解释，例如超声图像或X射线图像，以降低噪声的影响的图像。

第二个应用程序区域中的计算机视觉是在工业，有时也被称为机器视觉，在那里信息被提取为支撑的制造工序的目的。一个例子是质量控制，其中的信息或最终产品被以找到缺陷自动检测。另一个例子是，被拾取的位置和细节取向测量由机器人臂。机器视觉也被大量用于农业的过程，从散装材料，这个过程被称为去除不想要的东西，食物的光学分拣。

军事上的应用很可能是计算机视觉最大的地区之一。最明显的例子是探测敌方士兵或车辆和导弹制导。更先进的系统为导弹制导发送导弹的区域，而不是一个特定的目标，并且当导弹到达基于本地获取的图像数据的区域的目标做出选择。

现代军事概念，如“战场感知”，意味着各种传感器，包括图像传感器，提供了丰富的有关作战的场景，可用于支持战略决策的信息。在这种情况下，数据的自动处理，用于减少复杂性和融合来自多个传感器的信息，以提高可靠性。

一个较新的应用领域是自主车，其中包括潜水，陆上车辆（带轮子，轿车或卡车的小机器人），高空作业车和无人机（UAV）。自主化水平，从完全独立的（无人）的车辆范围为汽车，其中基于计算机视觉的系统支持驱动程序或在不同情况下的试验。

完全自主的汽车通常使用计算机视觉进行导航时，即知道它在哪里，或用于生产的环境（地图SLAM）和用于检测障碍物。它也可以被用于检测特定任务的特定事件，例如，一个UAV寻找森林火灾。支承系统的例子是障碍物警报系统中的汽车，以及用于飞行器的自主着陆系统。

数家汽车制造商已经证明了系统的汽车自动驾驶，但该技术还没有达到一定的水平，就可以投放市场。有军事自主车型，从先进的导弹，无人机的侦察任务或导弹的制导充足的例子。太空探索已经正在使用计算机视觉，自主车比如，美国宇航局的火星探测漫游者和欧洲航天局的ExoMars火星漫游者。

欧洲航天局成立伊始，它就把发展火箭技术当作首要目标，为此由11个国家参与组建，成立了阿里亚娜空间公司。阿丽亚娜火箭（Ariane,也译为阿里安），是1973年7月由法国提议并联合西欧11个国家成立的欧洲空间局着手实施、研制的火箭计划。至今已研制成功5种型号，第六种型号也在研制中。分别是“Ariane-1”、“Ariane-2”、“Ariane-3”、“Ariane-4”和“Ariane-5”及“Ariane-6”。它最早的型号是阿里亚娜1型火箭，这种火箭能将1.85吨的有效载荷送入地球同步转移轨道，或将2.5吨有效载荷送入轨道高度为790公里的太阳同步圆轨道。

阿里亚娜火箭已经过渡到6型家族时代，它是被广泛使用的型号。阿里亚娜5型火箭是欧洲航天局为了适应市场需求，大力改进开发的火箭品种，跟上几个型号的发展历程近似，阿丽亚娜5型火箭也走过了一段曲折不平的道路。

1996年6月4日，首次鉴定发射因火箭导航电脑系统发生故障而失败；1997年10月30日，第二次鉴定发射又因火箭发动机提前关闭致使两颗模拟卫星未能进入预定轨道；2001年7月12日，第10枚阿丽亚娜5型火箭在发射时，火箭最高级推进器提前熄火，导致两颗卫星没能送入预定轨道。直到2002年3月1日，第11枚阿丽亚娜5型火箭的发射才取得了成功。 在2005年以前，欧洲航天局就意识到，他们需要一种发射推力不高的火箭，这种火箭应该是阿里亚娜火箭的小弟弟，它已被列入研发日程，但是这种火箭却不从属于阿里亚娜家族，这种火箭的名字叫做“织女星”。“织女星”火箭具有较小的推力，它全长30米，直径3米，发射重量为130吨。织女星运载火箭将由4个推进级组成，包括3个固体推进级和1个可重新点火的液体推进级。按照最早的设计思路，它主要用于发射小质量的地球观测卫星和各种科研卫星。该火箭可以将1.5吨的有效载荷送入距地高700公里的极地轨道，或将1.2吨的有效载荷送入距地高1200公里的太阳同步轨道。

欧洲航天局认为，“织女星”火箭的整体性能优于同类型火箭，并于2012年进行了首次发射。 2005年年初，欧洲航天局与俄罗斯一同签署了有关联合研制火箭的协议，按照协议，双方要成果共享，研制“联盟－CT”新型火箭，这种火箭在俄罗斯“联盟”火箭的基础上改造而成，是一种中型火箭。双方共同研制，共同经营，并将利用这种新型火箭在库鲁航天中心承揽商业发射业务。

2002年来，欧洲航天局大大加快了太空开发项目，“惠更斯”着陆土卫六，“智慧一号”飞向月球，“火星快车”环绕火星运行，欧洲航天局似乎取得了辉煌的成就，但它的火箭技术严重制约了航天技术的发展，这就需要在火箭研发上继续开拓。经历了阿里亚娜火箭研制的困惑，欧洲航天局认识到，依靠自己的能力开发火箭，需要花费的代价实在是太高了，开展国家合作，将成为今后欧洲航天局发展火箭技术的主要手段。