[科普中国]-机器人是怎样“看见”物体的

人从外界得到的信息，80%以上是视觉信息。因此，眼睛是人的重要器官之一。那么，你了解眼睛的结构吗？眼睛由眼球和眼副器（包括眼睑、眼眶、结膜、泪器和眼肌等）组成。眼球是视觉器官的主要部分，眼球内部的视网膜有感光作用。视网膜上有1.5亿个感光细胞。感光细胞又可分为两种：一种细胞主要感受白天的景象，另一种细胞感受夜间的景象。

我们人的视觉是以光作为刺激的感觉。实际上，眼睛就是一个光学系统，外界的信息作为影像投射到视网膜上，经处理后传到大脑。这就是说，人看见物体，是由人的眼睛和大脑通过辨认图形来完成的。

机器人“看”东西的原理与人类相似，只是机器人的视觉系统由摄像机和电脑组成。摄像机在机器人视觉系统中充当“眼睛”的角色。摄像机摄取外界景物的图像，并且从左到右、从上到下采取扫描的方式，按图像各点亮度的强弱转换成相应大小的模拟图像信号加以输出。当然，机器人要识别这些图像信号，也必须有“大脑”参与。这“大脑”就是通常所说的“电脑”。电脑能对摄像机所拍摄下来的图像进行识别。

当然，在识别物体前，人们必须把待识别的各种物体的样品逐个存入电脑内。具体操作过程为：把要识别的各种物体的样品逐个放在摄像机前，让摄像机从不同角度观察样品的形状，而后，机器人的视觉系统就能自行提取它们的形状特征并贮存起来。识别时，机器人的视觉系统只要提取对象物的特征，并与事先贮存在电脑内的各种样品的形状逐一比较，就能识别出对象是哪一种物体了。这时，机器人就“看见”某一物体了。