方斌 羅國強

摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在目前的社會生活實踐中有著重要的應用，而且該技術(shù)的發(fā)展和應用推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的繁榮，所以說虛擬現(xiàn)實技術(shù)是具有極高利用價值的高科技技術(shù)之一。對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行具體的分析會發(fā)現(xiàn)該技術(shù)涉及較多的內(nèi)容，其中一項特別突出的技術(shù)是圖像識別，而且從研究結(jié)果來看，圖像識別在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體價值和功能實施中發(fā)揮著重要的作用，因此在虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用的過程中必須要強調(diào)圖像識別技術(shù)的分析與應用。簡單來講，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的關(guān)鍵性技術(shù)內(nèi)容之一是圖像識別，所以文章對圖像識別技術(shù)進行具體的分析與討論，旨在為技術(shù)利用和研究深入提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù);圖像識別;應用

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）33-0178-02

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

對我國現(xiàn)階段的產(chǎn)業(yè)發(fā)展做具體的分析會發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展專業(yè)化、規(guī)?；图夹g(shù)化與技術(shù)的應用是密不可分的，所以諸多產(chǎn)業(yè)中的先進技術(shù)利用實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展，使其進入了全新的局面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國較多的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有所應用，且有效地推動了產(chǎn)業(yè)進步，比如影視娛樂、教育、設(shè)計和醫(yī)學方面的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用有效地推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進步，而且解決了不少產(chǎn)業(yè)發(fā)展實踐中的難題?？梢哉f，虛擬現(xiàn)實技術(shù)是目前社會實踐中有較高利用價值的高新技術(shù)之一，所以對其進行分析與討論有突出的現(xiàn)實價值。圖像識別作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)的關(guān)鍵性技術(shù)之一，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的價值發(fā)揮著重要的作用，因此分析研究圖像識別技術(shù)并了解其應用，這對于相關(guān)工作開展有積極的作用。

1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)

要了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一——圖像識別技術(shù)，首先要對虛擬現(xiàn)實技術(shù)有全面的認知。所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，又稱之為靈境技術(shù)，日常實踐中提到的VR指的就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，其是20世紀發(fā)展起來的一項全新的實用技術(shù)。對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行具體的分析會發(fā)現(xiàn)其囊括了較多的技術(shù)內(nèi)容，比如計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)、仿真技術(shù)等[1]。就虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體實現(xiàn)來看，其主要的方式是利用計算機模擬虛擬環(huán)境，從而使人在環(huán)境中產(chǎn)生沉浸感。在社會生產(chǎn)力不斷進步和技術(shù)研究不斷深化的情況下，各行各業(yè)對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用需求不斷增大，市場需求的擴大推動了技術(shù)的研發(fā)和進步，所以目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)依然處在蓬勃發(fā)展階段，其影響和應用范圍在不斷地擴展。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)產(chǎn)生于20世紀，發(fā)展到今天，其一共經(jīng)歷了四個階段：第一階段為1963年以前。虛擬現(xiàn)實技術(shù)的相關(guān)思想與思考在此之前產(chǎn)生，并且有了相關(guān)的實驗;第二階段是1963年到1972年，這個階段稱之為虛擬現(xiàn)實萌芽階段;第三階段是1973年到1989年，這個階段，虛擬現(xiàn)實的概念產(chǎn)生便初步形成了完整的理論;第四個階段是1990年后，這個階段，虛擬現(xiàn)實理論有了進一步的完善，其也開始在各個行業(yè)中進行應用。

對目前社會中的虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用進行分析可知，從不同的角度對技術(shù)進行劃分，其會有不同的種類，比如基于沉浸式體驗角度進行分類，其會劃分為非交互體驗、虛擬環(huán)境交互式體驗等幾類[2]。如果是按照系統(tǒng)功能進行劃分，其又會被劃分為規(guī)劃設(shè)計類、娛樂展示類、訓練演練類的。總的來講，無論是何種類型的劃分，虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用都有五個方面的突出特點，分別是沉浸性、交互性、多感知性、構(gòu)想性和自主性。

2 圖像識別技術(shù)

圖像識別是虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的具體利用效果有顯著的影響。從現(xiàn)實分析來看，圖像識別屬于人工智能的一個領(lǐng)域，其具體指的是對圖像進行對象識別，所以圖像識別技術(shù)就是識別各種不同模式的目標和對象的一種技術(shù)[3]。從圖像識別技術(shù)的具體利用來看，該技術(shù)的利用是以圖像主要特征為基礎(chǔ)的，舉個簡單的例子，要利用圖像識別技術(shù)識別字母A、P和Y，需要把握三個字母的特征，其中A有個尖，而P則有個圈，Y的中間位置有個銳角。三個字母的特征不同，所以在特征把握的基礎(chǔ)上其可以被有效識別。

研究具體的視覺影響資料等發(fā)現(xiàn)人類在圖像識別的時候總是會將焦點集中在圖像的主要特征方面，比如在認識一個人的時候，目光會集中在其無關(guān)方面，如眼睛的大小、眉毛粗細、形狀、鼻梁是否高挺等[4]?；谝曈X規(guī)律，圖像識別技術(shù)在應用的過程中，其焦點也在圖像的主要特征上，也就是說技術(shù)利用會將焦點集中在圖像輪廓曲度最大或者是輪廓方向突然發(fā)生改變的地方，這些地方的信息量是最大的，所以對識別圖像是最有效的。簡單來講，圖像識別的基礎(chǔ)是圖像特征的掌握，所以在圖像識別技術(shù)的具體利用中，強調(diào)特征的集中概括是非常必要的。

在目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用實踐中，圖像識別技術(shù)的應用對于虛擬現(xiàn)實有非常重要的作用。舉個簡單的例子，要利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行場景的模擬和人物的虛構(gòu)，需要對場景的特點進行掌握，同時還要對人物形象進行構(gòu)建，要想讓體驗者在虛擬環(huán)境中真正地獲得沉浸感，則人物、環(huán)境需要能夠被識別，而具體的識別工作就需要利用圖像識別技術(shù)。簡單來講，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用實踐中，如果缺少了圖像識別技術(shù)，相應的場景構(gòu)建和模擬便無法實施，所以圖像識別技術(shù)在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中的利用是無可替代的。明確圖像識別技術(shù)的具體應用，這于進一步的研究圖像識別技術(shù)等有突出的現(xiàn)實意義。

3 圖像識別技術(shù)的應用

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用實踐中，圖像識別技術(shù)的利用比較廣泛。當然，要在實踐中充分地利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)——圖像識別，需要對圖像識別的原理進充分理解，這樣，技術(shù)應用的專業(yè)性和規(guī)范性才會全面提升。

3.1 圖像識別的原理和過程

明確圖像識別的原理和過程對該技術(shù)的具體應用有突出的現(xiàn)實價值。就目前的分析來看，圖像識別技術(shù)的基本過程包括五個環(huán)節(jié)，以下是識別原理圖和過程詳解。

首先是信息的獲取[5]。信息獲取主要利用的是傳感器。傳感器可以將光、聲音等信號進行電信息轉(zhuǎn)化。就信息而言，其既可以是二維的圖像，比如文字、圖像等，也可以是一維的波形，比如聲波、心電圖等，同樣還可以是物理量或者是邏輯值。

其次是信息的預處理。在獲取了基本的信息找內(nèi)容之后對轉(zhuǎn)換所得的電信號進行預處理。具體的處理包括了A＼D、二值化、圖像的平滑、變換、增強、恢復等。一般來講，信息的預處理主要是進行圖像處理。

再次是進行特征的抽取和選擇[6]。在上文的分析中提到，圖像識別的關(guān)鍵是進行特征的識別，所以在具體實踐中，要識別圖像，需要對圖像的特征進行抽取。舉個簡單的例子，如果是一副64x64的圖像，其可以得到4096個數(shù)據(jù)。這種處于測量空間中的原始數(shù)據(jù)通過變換后可以獲得特征空間，而特征空間在反映分類本質(zhì)特征方面有積極的意義?？梢哉f，原始數(shù)據(jù)變換、提取過程實際上就是圖像特征提取和選擇的過程。

第四是分類設(shè)計[7]。就分類設(shè)計而言，其主要的功能是通過訓練實現(xiàn)判決規(guī)則的確定。在確定了判決規(guī)則后利用該規(guī)則進行具體分類，錯誤率會較低。

最后是進行分類決策。在特征空間中對識別對象進行分類，最終可以獲得識別結(jié)果。

3.2 圖像識別技術(shù)的利用

從實踐分析來看，圖像識別技術(shù)是立體視覺、運動分析、數(shù)據(jù)融合等使用技術(shù)的基礎(chǔ)，其在多個領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，所以就圖像識別技術(shù)的具體使用進行分析與討論有突出的現(xiàn)實價值。

首先是遙感圖像識別。就圖像識別技術(shù)的具體應用分析來看，其在航空遙感和衛(wèi)星遙感中有重要的應用。利用圖像識別技術(shù)可以進行有用信息的提取，這對于地質(zhì)地形勘測、森林、農(nóng)業(yè)調(diào)查等有積極的作用[8]。舉個簡單的例子，每年夏季，長江中下游地區(qū)，比如江西北部、安徽南部等會受到洪水災害的威脅。利用遙感圖像識別技術(shù)進行河流范圍、湖泊面積等的測量分析可以發(fā)現(xiàn)河流、湖泊的變化趨勢，這對于災害預警工作的推進有積極的意義。簡言之，強調(diào)圖像識別技術(shù)的分析與應用對目前的社會工作實踐有積極的作用。

其次是在生物醫(yī)學圖像識別。對現(xiàn)代醫(yī)學進行總結(jié)分析會發(fā)現(xiàn)圖像識別的應用非常的廣泛。在醫(yī)學實踐中，圖像識別技術(shù)的顯著特點是直觀、無創(chuàng)傷和安全方便，其能夠為臨床診斷和病例研究提供更加豐富的參考資料。舉個簡單的例子，在患者的疾病診療中，并不是所有的疾病都會表現(xiàn)在外部，所以要想真正地確定疾病，還需要對臟器進行檢查。利用圖像識別技術(shù)，不需要通過手術(shù)便可以對患者的臟器等進行檢查，基于檢查結(jié)果和患者的具體表現(xiàn)，疾病診斷的準確性會更加突出。

最后是機器視覺領(lǐng)域的應用。機器視覺是智能機器人的重要感覺器官，其可以實現(xiàn)對3D圖像的理解和識別，該技術(shù)是目前研究的熱門主題之一。就機器視覺的應用來看，其領(lǐng)域十分廣泛。舉個簡單的例子，工程實踐需要做全面的區(qū)域勘察與測評，但是部分區(qū)域具有危險性，人類是無法進入其中做相關(guān)測量和分析的，比如深水環(huán)境、有大量化學污染的環(huán)境等。在這些環(huán)境中利用機器人進行相關(guān)測量，其可以獲得相應的數(shù)據(jù)，而機器人在自主工作的過程中，其借助的重要感官便是機器視覺。再比如在2020年初發(fā)生的新冠肺炎疫情防治中，為了有效地規(guī)避人員接觸，切斷傳染源，在一些場合利用具有自主性的機器人進行服務(wù)成為一大亮點。機器人在服務(wù)過程中能夠科學避讓障礙物，準確地達到服務(wù)效果，這與圖像識別技術(shù)的有效利用是不可區(qū)分的。

4 結(jié)束語

綜上所述，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在目前的各個領(lǐng)域有重要的應用，且產(chǎn)生了顯著的應用成果，所以積極地發(fā)展虛擬現(xiàn)實技術(shù)并擴大其應用有突出的現(xiàn)實價值。就虛擬現(xiàn)實技術(shù)分析來看，其中一項不可缺少的技術(shù)內(nèi)容是圖像識別技術(shù)，該技術(shù)的具體利用對虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用效果的增強起到了重要的作用，而且在大多數(shù)條件下，圖像識別技術(shù)的利用出現(xiàn)問題往往會直接導致虛擬現(xiàn)實技術(shù)應用失效，所以分析該技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容有突出的現(xiàn)實價值。

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【通聯(lián)編輯：李雅琪】