前沿物理讲座听后感

第一篇：前沿物理讲座听后感

前沿物理讲座听后感

——从历史上三次产业革命看物理学与社会进步

（物理与机电工程学院 应用物理）

前言：物理学是一门探究一切物质的组成及其运动发展规律，同时揭示它们之间的联系和各种物理运动之间的关系的博大精深的学问。物理学是研究物质性质、运动规律及其相互作用的学科。物理学是自然科学的基础学科．又是一门带头学科。物理学是古老的科学，又是一门不断发展的科学。它向着研究物质世界的深度和广度进军，探索着物质世界及其运动的奥秘。物理学的进展密切关系着农业、工业等的发展，也同人类文明的进步息息相关。物理学是技术革命的先寻，已经为人类文明作出了巨大贡献。从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信，从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行，从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等，这些无不体现着物理学对人类文明与社会进步的贡献。

物理学对科学技术和生产力的发展起着最直接地推动作用，几次工业革命便是最好的验证。其都是由于物理学深刻地揭示了自然规律，构成了认识自然、改造自然的巨大力量，为科技发展提供了方法和技能。物理学正是通过推动着科学技术和生产力的发展，进而推动社会文明不断前进。近一个世纪以来，物理学又有了崭新的进展，带来相应的新技术革命。

一、蒸汽机的发明和牛顿力学的建立，导致了第一次工业革命

17世纪，牛顿完成了划时代的伟大巨著《自然哲学之数学原理》，其奠定了整个经典物理学的基础，并对其他自然科学的发展起了极大的推动作用。牛顿力学的建立使人类对自然界的认识跨进了划时代的新世界。经典物理学的思想方法、定量规律及实验基础，使科学技术的发展摆脱了当时多少还带有经验式的、工匠式的、思辨色彩的落后状态，加快了科学技术的发展步伐，为第一次工业革命大规模发明和使用机械打下了基础。世纪中期的英国资产阶级革命，推翻了英国的封建专制制度，建立了资产阶级和土地贵族联盟为基础的君主立宪制度，从而成为世界上第一个确立资产阶级政治统治的国家。资产阶级利用国家政权加速推行发展资本主义的政策和措施。英国通过圈地运动，聚集了大量劳动力，同时也扩大了英国的国内市场，以及多年的海外贸易和殖民扩张。但渐渐地，英国的资本主义生产大发展，采矿业，航海业甚至战争等的规模扩大都遇到了一定的困难。相同的是，它们都涉到动力机问题。从17世纪初已经有很多人着手这方面的工作，但都没取得重大进展。直到1698年，英国的赛维利（Thomas Savery,1650~1715）才研制成功实用的蒸汽水泵。1705年，英国的纽可门（Thomas Newcoman,1663~1729），发明了第一台蒸汽推动活塞工作的抽水机。瓦特（James Watt,1736~1819）对蒸汽机的改革

取得了历史性的突破。1765年，他把蒸汽的冷凝过程安排在汽缸外进行，实现了汽缸的恒温。这是对原始蒸汽机的关键改革。蒸汽机的研制是以力学和热学为基础的。那时，对温度计、量热学（比热、潜热）、热传导及热的本质的研究等都取得了重大发展。瓦特在改革蒸汽机的过程中，就得到布莱克（J.Black,1728~1799）的理论指导。因此，科恩（M.H.Cohen）指出：“我们的制造厂不再被交给无知的工作者；相反，在他们中的大多数人中，有非常有知识的人，有受到良好教育的物理学家们，为了促进有用技艺的进步，我们必须指望他们”。

蒸汽机的历史意义，无论怎样夸大也不为过。它成功解决了工业化发展中的动力问题，成为大工业普遍应用的发动机，它提供了治理和利用热能、为机械供给推动力的手段，结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖。蒸汽机在火车机车和轮船上的应用，不仅大幅提高了货运速度和数量，降低了成本，更在时间、空间和商品化的概念上引起了一场革命，极大地扩大了世界贸易版图。

蒸汽技术革命引起了社会的全面变革，带来了社会生产力的极大飞跃，使产业结构发生了巨大变化，机械制造业和加工业取代了农牧业而成为产业结构中核心支柱产业。

牛顿力学和蒸汽机的发明，使人类进入了机械化时代。

二、电磁理论的发现和建立, 使人类进入了电气化时代

第二次工业革命发生在十九世纪下半叶，它以电磁理论的建立和发展，电气技术开发和应用为基础，极大促进了社会生产力的发展，引起了社会经济结构和生产结构的巨大变革。同时，电磁场理论的发展拓展了科学研究领域，带动了一些新兴学科和相关交叉学科的发展。

在第一次工业革命时期，许多技术发明都来源于工匠的实践经验，科学和技术尚未真正结合。1870年以后，所有工业都受到科学的影响。科学与技术未能真正结合使得社会经济发展受到很大障碍，生产力的发着迫切要求科学与技术真正结合，要求自然科学突破性进展并迅速转化为技术。

历史上第一个对电磁现象进行系统研究的是英国的吉尔伯特，但其研究停留于现象层面。此后一百多年，电和磁的研究非常缓慢。18 世纪，美国的富兰克林证明了电的同一性，还定义了正负电荷，提出了电荷守恒定律。法国科学家库仑借助扭秤实验得到了静电作用的平方反比定律。1820年，丹麦的奥斯特发现了电流的磁效应，首次得出了电磁统一的思想。不久，法国的安培提出了电流相互作用的安培定律，为电动力学的创立作了开创性的工作。后来，英国的法拉弟通过10年的努力，终于在1831年发现了电磁感应现象，并在实验的基础上创建了力线思想和场的概念，为麦克斯韦电磁场理论奠定了重要的理论基础和实验基

础。麦克斯韦于1873年建立了经典电磁理论方程组——麦克斯韦方程组。其中，麦克斯韦提出了“涡旋电场”和“位移电流”假说，预言了电磁波的存在，算出了电磁波的传播速度，从理论上证明了光是一种电磁波。电磁理论发展到了一个辉煌的时期。10年后，德国的赫兹在实验室实现了电磁波的发送和接收规律，还证明了电磁波的一系列光学性质，为麦克斯韦理论的确立给出了权威性的证明。这样就实现了物理学的第三次大综合即电、磁、光的综合。

电磁感应现象的发现奠定了电力工业最重要的基础；对电磁波运动规律的研究也是电讯技术发展所不可缺少的。19世纪80年代，欧洲各国的物理学家相继发明了交流发电机、变压器、交流感应电动机和输电系统。这些研究和发明, 为建造大容量电机，获得强大电力提供了技术上的可能性；实验室里成功的技术开发，引发了电力技术的广泛应用，导致第二次工业革命。在电力革命的过程中，电磁场理论规定着革命的方向，指导着电力系统技术体系的建立。事实再一次证实了科学包括物理学对生产力发展的先导作用。科学技术的发展突飞猛进，各种新技术、新发明层出不穷，并被迅速应用于工业生产，大大促进了经济的发展。第二次工业革命以电力的广泛应用为显著特点，把人类带入了电气时代。生产力的迅猛发展改变着社会结构和世界形势，资产阶级掌握了先进的生产力，实力日益壮大，开始确立对世界的统治。企业的规模也越来越大，生产和资本的集中促成了垄断组织的形成。

事实再一次证实了科学包括物理学对生产力发展的先导作用。

三、量子理论与信息技术革命

信息革命始于20世纪40年代，以计算机问世为标志，目前方兴未艾。从1904年发明二极管起，到1946年世界上第一台电子管计算机研制成功止，是信息技术史上的“电子管时期”。1947年随着半导体晶体管问世，信息技术史进入了“晶体管时期”。此后，集成电路的发明，打破了电路与元件分离的传统观念，使电子设备微形化。经过大规模集成电路阶段后，超大规模集成电路又在迅猛发展。而计算机就是由这些物理元件组成的信息处理工具。

电子和信息技术具有物理基础。首先是1925年~1926年量子力学的建立。1926年费米—狄拉克统计法的提出，得知固体中的电子服从泡利原理。1927年Bloch理论的建立，得知理想晶格中无电子散射。1928年Sommerfeld提出能带的猜想。1929年Peiels提出禁带、空穴的猜想；Wlson和Bloch从理论上解释了导体、绝缘体和半导体的性质和区别；Mott和Jones用电子轰击、X射线发射和吸收等方法验证了能带理论；Bethe提出费米面的概念；Landau提出费米面可测量。1947年Bardeen，Shockley，Brattain发明晶体管。1957年Pippard测量了第一个费米面(铜的)；而后，剑桥学派建立费米面编目。1962年制成集成

电路（IC）。70年代中后期，制成大规模集成电路（LIC）；制成超大规模集成电路（VLIC）；集成度以每10年一千倍的速度增长;巨型机的向量运算超过每秒亿次；微机进入家庭。80年代以后智能计算机、光学计算机和量子计算机的研制取得一定成果，巨型机的运算速度已达数万亿次；网络时代随即到来，新物理技术，如光纤的应用，掀起了信息技术革命的又一次高潮。

第三次工业科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境界发展。正是从这个意义上讲，第三次科技革命是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命，是人类文明史上不容忽视的一个重大事件。

四、总结

历史上的三次产业革命使得我们整个世界发生了翻天覆地的变化，社会进步，生活方便，经济腾飞，政治完善等等，都是它的硕果，这三次产业革命所带来的影响是不可估量的。

当今时代，物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地，物理学的不断进步必将对社会的发展和人类生活的改善产生不可估量的影响。

致谢：由衷的谢谢老师对我们的细心授课，让我们获益良多！

第二篇：广告前沿讲座听后感

广告前沿讲座听后感

08142128刘鑫

经过三次的讲座，我更深刻地理解了广告这个东西，也更实际的了解了广告，而不仅仅是停留在课堂上和理论上的东西，让我们更深一步地走进了广告业。

先看李家轩先生关于如何打造品牌广告，让我了解到，什么是品牌和什么是名牌。现在社会人人都追求名牌，各种名牌效应在社会上泛滥。李先生通过了一个最简单的例子让我真正了解到名牌和品牌，原来并不是我一直想的那样，在名牌和品牌之间，品牌对于一个广告人来说比名牌更重要，可我原来却一直倾向名牌。这个例子就是：脑白金的广告在电视上采取狂轰滥炸之势，可谓是家喻户晓，所以，脑白金可以称为名牌，但还称不上品牌。而所谓品牌，是指消费者对一个产品的综合反映，一个产品或服务因消费者的信任而建立的一种与消费者持续上升的关系。而作为一个广告人，打造品牌，就是要建立这种关系，这是一个广告人的责任，并以其而存在。那么，这个关系应该如何来打造呢？

李先生讲到一个企划循环，首先是“我们在哪里”，也就是要搜集事实资料；其次是“我们为什么在那里？”就是要对搜集的信息进行分析；再次就是“我们将要去的方向”即是为产品制定一个方向；然后就是“我们应该怎样到那”，就是要执行品牌远景；最后是“我们是否能到达那”，这就是要看如何让做了。品牌要有思想才能成功，就像人一样，“做广告实际上就是——花小钱，干大事，说真话，办实事。”这是李青先生在第二讲给我们介绍时说的广告人应有的广告观。顾名思义，花小钱——节省预算成本，降低开销；干大事——增加广告的实效性，达到更高的水准。对于后面两项，李青先生认为这是本次讲座的重点，因此用了好多事例给我们讲解。说真话，即广告要真实。广告对于一家企业或公司而言，就好比它的脸面，它的作用是真实地将公司产品或公司的形象传达给消费者，使消费者很容易就对产品和公司产生该有的印象。办实事，即广告中传递的信息对消费者起什么作用——帮助消费者了解产品，达到购买目的（对商家而言就是卖产品）。李青先生还给我们介绍广告创意的流程——发现、发明、发生、发展，接着以互动方式用花生糖为题，给我们介绍了这个创意的流程，我也有幸把自己的想法和老师进行了交流。

田岗先生的十大评判原则更让我们以广告主最后验收时的眼光来看待何为好的广告创意（当然世上没有十全十美的人和事，他介绍的十大原则也并非需要全部达到才为优秀）：第一，创意核心诉求清晰明了；第二商业信息得以完整表达；第三充分体现传播产品（品牌）的属性及内在性格；第四，制作精良，视觉唯美体现；第五，能让消费者与品牌（产品）自由沟通；第六，张力与感染力强劲；第七，故事性及趣味性强，记忆深刻；第八，社会时效

性强，及时应景；第九，避免争议，同时能得到市场和业内的认可（正向思维）；第十，可以给广告主和广告公司带来荣誉和利益（名利双收）。

经过这三次前沿实战的讲解，让我了解到广告人做广告要用心去做，要把广告做的有思想，首先自己就得有思想，这样才能成功。作为一个广告人，我们才刚刚起步，要想在这条路上有更远的发展，就要多向这三位老师学习，并做好吃苦的准备。

第三篇：前沿讲座听后感数学类

非常有幸可以听到刘教授和郑教授给我们做的两场数学专题的前沿讲座。刘发旺教授跟我们分享了他近二十年在从事数值模拟复杂的动力系统及其应用、分数阶微分方程等方面的科学研究项目的经验和体会，给我们讲解了他的研究项目成果，包括微波加热、铁矿还原过程、海水浸入地下水层等项目的模型，当然大部分是利用微分方程。最后，刘发旺教授还介绍了留学生在国外的学习、生活和工作，以及联合办学的设想。郑连存教授首先以微分中值定理为例，指导我们通过联想-猜想-论证的方法，培养发散思维和创新能力，讲授实用的学习方法，使我受益很多。然后郑教授向我们介绍了自己的研究课题——利用近似解析分析方法研究复杂流体非常规绕流、传热、传质行为，并向我们介绍了几种主要的近似解析分析方法，包括嵌入参数摄动展开法、Adomian拆分方法、变分迭代法、改进的微分变换法（DTM-BF）等。

通过两位教授的讲座我明白，数学之所以是一门基础学科，是因为它作用在每个学科的研究的各个方面，包括物理，天文，地理，生物，经济等等。应用数学包括两个部分，一部分就是与应用有关的数学，这是传统数学的一支，我们可称之为“可应用的数学”；另外一部分是数学的应用，就是以数学为工具，探讨解决科学、工程学和社会学方面的问题，这是超越传统数学的范围。

中国的数学发展历史悠久，但发展中间遇到的阻碍很多，在新中国成立后，我们的数学研究快速发展，如今在越来越多的数学领域，中国数学家正活跃在学科前沿。中国的数学基础教育是在世界上是做的很好的，但中国的数学家在国际数学研究中并未达到一流水平，甚至相差一段距离。原因有很多，首先是近代数学的发展较西方国家晚，再就是中国的数学教育注重做题而在创新方面做的不够，使学生逐渐失去对数学的兴趣。数学系在很多高校受到冷落，数学学科的本科学生大部分会在以后的学习中转行。时下的许多中国人过于注重实用，过于注重功利，甚至是名利和收入。对于数学这种离名利较远、付出很多、收入有限的纯科学纯抽象研究，人们往往敬而远之，缺少终身献身数学的精神追求和心灵激情。

由于知识有限，对于两位教授所讲的内容，我很抱歉没有听太懂，这也让我让我对数学有了更深的认识和不同的理解，更激发了我对数学学习的兴趣，我明白在数学研究的道路上，我走的或许连一小步都没有，我希望能够走的更远，更希望自己能有走得更远的勇气。

第四篇：观物理前沿讲座有感

观物理前沿讲座有感

到了大四了，他家都在忙碌的准备考研或者准备找工作的同时，学院的老师连续几周为我们开了物理前沿专题讲座的报告，以及后来我自己又在网上看了一些关于物理前沿的视频报告。老师们绘声绘色的给我们讲解了从古至今物理学家们对粒子和宇宙的探寻的发展过程，介绍了未来物理界即将探寻的问题，阐述了基础研究的重要性和急需得到国家政府支持的原因。从这些课程中，我感慨万千、受益匪浅。

从古至今，科学家们一直致力于研究寻找宇宙中最基本的粒子，和寻找反物质粒子组成的宇宙。

由经典物理带来了蒸汽机、照相术、电子工程、收音机、电视、飞机，原子物理和量子物理引发了新材料，半导体和超导体、晶体管及其激光、计算机等，以及同位素技术和核能的应用。

我们经常听到这样的问题：你这个基础研究有什么用？如果我们回答没有，下一个问题就是：能得诺贝尔奖吗？如果回答还是否定的，下一个问题就是：既没有实际用途，又不能得诺贝尔奖，这个基础研究有什么用？

这种急功近利的思想实际上普遍存在于各级领导、平民百姓、知识分子、科研管理人员甚至一些科学家的心里，虽然有时候他们不一定说出来。

我们也经常听到一种说法，科学家不能只在象牙塔内自由探索，要与国家与社会需求相结合，为什么什么作贡献。

这种要求自然有其合理成分，但如果大家都这么做，就显然有问题。这句话还隐含两层对基础研究的误解：其一，基础科学研究就是自由探索；其二，有实际用途的科研才是国家需求，基础科学不是。

什么是基础科学研究？其目的到底是什么？如果不咬文嚼字，用我自己的话来讲，那就是发现与研究自然界的各种基本规律、收集相关知识、建立完整知识体系的（学术）活动。其目的很简单，就是更好地了解自然、理解自然，最终使人类能利用自然。从这个意义上说，基础科学研究本身就是最大的国家需求。

试想，一个大国，且不说有创造性的贡献，如果不能全盘掌握人类已知的所有知识及其体系，这个国家能有前途与未来吗？带过学生的都知道，要让学生掌握前沿知识、方法，必须让他做一项科研，题目本身有时并不重要，过程更重要。

基础研究有时也这样，有些研究听起来匪夷所思，但实际上科学家通过该过程走在本学科的前沿。说不定哪一天，国家就会大大需要。

每个学科都有其自身的规律、目标、方法、传统等等，外界不应怀疑与干预，要把选题的自由留给科学家自己，不能因选题似乎无稽而否定基础科学研究的重要。

国家对基础科学研究的目标应该是全面发展，建立完整的学科体系。各学科的目标是达到本学科的国际最好水平。因此，基础研究既有科学家个人的自由探索，也可以是有组织、有计划、有目的、有规划的活动。以此衡量，学科建设与学术能力是基础科学研究最重要的指标。

对于下一个世纪的挑战，正负的决定在这一过程中是重要的

一个国家在基础科学方面的投资在国民经济总产值所占的比例是一个国家致力这个方面努力的一个标志，如果没有基础研究和教育方面的投资，发展经济适用主义途径不可能长期维持下去，基础研究的原始动力是人类的好奇心，人们渴求学习新事物和了解自然现象。

基础研究是新技术和工业发展的原动力，因此，基础研究应该得到支持。从国家需求来说，我们的基础科学研究必须学科完整，全面均衡发展，缺一不可。不可因一时的兴旺而不顾一切地支持，也不可因一时的不时髦而不予支持，或任其自生自灭。重点只能是短期的，全面才是永久的。

在在很多老师的演讲中，我了解到了从古至今物理学的飞速发展所取得的惊人成就，也对物理科学家所从事的物理工作和物理界致力于研究的学术问题有了一定的了解，并且深刻的了解到国家发展基础科学的重要性，并希望通过我们现在大学生的倡导和学习为此做出一些努力！

第五篇：前沿讲座

计算机视觉学科前沿知识

计算机视觉就是用计算机来模拟人的视觉系统，实现人的视觉功能，通常是指用摄像机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等，从而实现对客观的三维世界的识别。人与其他动物一样，视觉、听觉、触觉等感官功能的产生，首先在于进化过程中生存的需要。根据美国心理学家Gibson的理论，人的视觉不管有多少用处，但主要功能可概括为适应外界环境和控制自身的运动。看到汽车冲过来，你会赶快回避；看到前面有激流，你不会冒然趟过去。“适应外界环境和控制自身的运动”还是比较抽象的概念。事实上，为了适应外界环境和控制自身的运动，视觉系统需要能识别物体（可想而知，一个人连亲戚、同事、朋友都不认识，会怎样生活），能判断物体的运动以及确定物体的形状和方位（否则，无法抓取物体）。所以，物体识别、物体定位、物体三维形状恢复和运动分析，就构成了计算机视觉的主要研究内容。

随着自动化水平不断的提高，机器视觉在自动化行业中应用也是越来越多，而机器视觉在我国可以说处于刚起步发展阶段，机器人视觉是一门新兴的发展迅速的学科，八十年代以来, 机器人视觉的研究已经历了从实险室走向实际应用的发展阶段。从简单的二值图象处理到高分辨率多灰度的图象处理,从一般的二维信息处理到三维视觉机理以及模型和算法的研究都取得了很大的进展。而计算机工业水平的飞速提高以及人工智能、并行处理和神经元网络等学科的发展,更促进了机器人视觉系统的实用化和涉足许多复杂视觉过程的研究。

目前，机器人视觉系统正在广泛地应用于视觉检测、机器人的视觉引导和自动化装配领域中。在现代化的大生产之中，视觉检测往往是不可缺少的环节。比如，汽车零件的外观，药品包装的正误，IC字符印刷的质量，电路板焊接的好坏等等，都需要众多的检测工人，通过肉眼或结合显微镜进行观测检验。大量的人工检测不仅影响工厂效率，而且带来不可靠的因素，直接影响产品质量与成本。另外，许多检测的工序不仅仅要求外观的检测，同时需要准确获取检测数据，比如零件的宽度，圆孔的直径，以及基准点的坐标等等，这些工作则是很难靠人眼快速完成。近年来发展迅猛的机器视觉技术解决了这一问题。机器视觉系统一般采用CCD照相机摄取检测图象并转化为数字信号，再采用先进的计算机硬件与软件技术对图象数字信号进行处理，从而得到所需要的各种目标图象特征值，并由此实现模式识别，坐标计算，灰度分布图等多种功能。然后再根据其结果显示图象，输出数据，发出指令，配合执行机构完成位置调整，好坏筛选，数据统计等自动化流程。与人工视觉相比较，机器视觉具有精确，快速，可靠，和易数字化等优点。

机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等，它们都把三维的影像作为输入源，即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话，则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换，也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集成于检测功能中。例如生产线上的单摄像机视觉系统，它的视觉系统用来检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、摄像机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和报警装置等。数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则报警器告警，并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。

由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。过去，许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。但是，这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。以日光灯为例，在使用的第一个100小时内，光能将下降15%，随着使用时间的增加，光能将不断下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一个方面，环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能，使输出的图像数据存在噪声，一般采用加防护屏的方法，减少环境光的影响。由于存在上述问题，在现今的工业应用中，对于某些要求高的检测任务，常采用X射线、超声波等不可见光作为光源。但是不可见光不利于检测系统的操作，且价格较高，所以，目前在实际应用中，仍多用可见光作为光源。

机器视觉系统中，视觉信息的处理技术主要依赖于图像处理方法，它包括图像增强、数据编码和传输、平滑、边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容。经过这些处理后，输出图像的质量得到相当程度的改善，既改善了图像的视觉效果，又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。图像的增强用于调整图像的对比度，突出图像中的重要细节，改善视觉质量。通常采用灰度直方图修改技术进行图像增强。图像的灰度直方图是表示一幅图像灰度分布情况的统计特性图表，与对比度紧密相连。图像的数据编码和传输，数字图像的数据量是相当庞大的，一幅512*512个像素的数字图像的数据量为256 K字节，若假设每秒传输25帧图像，则传输的信道速率为52.4M比特/秒。高信道速率意味着高投资，也意味着普及难度的增加。因此，传输过程中，对图像数据进行压缩显得非常重要，数据的压缩主要通过图像数据的编码和变换压缩完成。图像边缘锐化处理主要是加强图像中的轮廓边缘和细节，形成完整的物体边界，达到将物体从图像中分离出来或将表示同一物体表面的区域检测出来的目的。图像分割是将图像分成若干部分，每一部分对应于某一物体表面，在进行分割时，每一部分的灰度或纹理符合某一种均匀测度度量。图像的识别过程实际上可以看作是一个标记过程，即利用识别算法来辨别景物中已分割好的各个物体，给这些物体赋予特定的标记，它是机器视觉系统必须完成的一个任务。

在本世纪四、五十年代发展起来的线性滤波器以其完善的理论基础，数学处理方便，易于采用FFT和硬件实现等优点，一直在图像滤波领域占有重要地位，其中以WIENER滤波器理论和卡尔曼滤波理论为代表。但是线性滤波器存在着计算复杂度高，不便于实时处理等缺点。虽然它对高斯噪声有良好的平滑作用，但对脉冲信号干扰和其它形式的噪声干扰抑制效果差，信号边缘模糊。为此，1971年，著名学者TUKEY提出非线笥滤波器——中值滤波器，即把局部区域中灰度的中值作为输出灰度，并将其与统计学理论结合起来，使用迭代方法，比较理想地将图像从噪声中恢复出来，并且能保护图像的轮廓边界，不使其变模糊。近年来，非线性滤波理论在机器视觉、医学成像、语音处理等领域有了广泛的应用，同时，也反过来促使该理论的研究向纵深方向发展。