计算机视觉CS131 ：1-引言
本专辑背景
目的：系统性整理和复习一下计算机视觉的基本原理和发展历程。
行动：内容主要是斯坦福的CS131课程（CS131 Computer Vision: Foundations and Applications），北邮的鲁鹏有讲授该课程。但是，上述两个资料在自学过程中，还是遇到了很多疑问，所以，这个专栏笔记中，会加上自己额外搜集（包括部分chatGPT的解释）和整理的资料和理解作为补充。
主要研究资料：
CS131官网：http://vision.stanford.edu/teaching/cs131_fall2223/
计算机视觉（本科） 北京邮电大学 鲁鹏：https://www.bilibili.com/video/BV1nz4y197Qv/
chatGPT等对某专业术语的解释。
CS131课程的知识大纲如下：
开始正文：
本节知识点
计算机视觉起源
人类视觉系统
色彩物理学
图像在计算机中表示方法
颜色空间
1 计算机视觉起源：
计算机视觉的起源可以追溯到1966年麻省理工学院的本科暑期项目，当时人们认为计算机视觉可以在一个夏天解决。
2 人类视觉系统
人眼虽然能够迅速理解图像主题，但是容易忽视“不重要”的细节改变，比如如下两幅图，你能快速发现两者的差异吗？
此外，人眼容易产生错误的判定。如下，A和B区域的颜色看上去是不是“肯定”不一样？
实际上是一模一样：
3 色彩物理学
电磁波：
从科学的角度来说，电磁波是能量的一种，属于一种波，就像机械波，引力波和物质波（概率波）一样，凡是高于绝对零度的物体，都会释出电磁波，且温度越高，放出的电磁波频率就越高，波长就越短，这种电磁波称之为黑体辐射。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，除光波外，人们也看不见无处不在的其他电磁波。
电磁波如何产生的？：
基本粒子间带电粒子周围存在电场，运动的电场形成磁场，运动的磁场又转化为电场，互相转化的电磁场以光速向外传播，形成电磁波。
比如：电子绕原子核高速旋转，就会辐射电磁波，就是光谱辐射。电子在电感电容回路中受变化电场作用而不停震荡，就会对外辐射无线电波。电子束撞击金属表面，就会产生X射线。以上的可见光谱、无线电波、X射线都是电磁波，都是电子运动状态发生变化造成的。更广泛的说，电磁波是空间位移电荷变化而产生的。
可见光：
可见光（visible light）指的是电磁波的一部分。电磁波根据其波长不同可以划分为不同波段，一般而言波长在 380 ~ 700 nm 之间的波段被称为可见光，因为这一波段的电磁波可以被人类的眼睛以光的形式接收。不同人类个体接收可见光的波长范围可能略有差异，但基本上在上述波长范围附近。
为什么这一波段的电磁波能被人“看见”：
简单说，就是人眼中的视黄醛分子（一个维生素 A 分子氧化后得到），在可见光照射下，会导致视黄醛辅基从视蛋白上脱离，后续一系列反应产生神经电信号，通过视神经传入大脑，让我们产生了视觉。
什么是颜色？
颜色是环境中物理光与我们视觉系统之间相互作用的结果。颜色不是光的物理属性。我们的视觉体验是心理属性。
4 图像在计算机中的表示方法
如下是图像的一种表示方法：左边是一张灰度图，右边是一个2维矩阵，二维矩阵的取值范围为[0, 255]中的整数，代表灰度值的强度。
如果要计算机屏幕显示一张彩色图像，那么根据光学成像原理，通过R,G,B三种颜色光叠加即可，所以，一张彩色图像可以用一个3维矩阵表示，如下：
5 颜色空间
颜色空间：是用来描述和表示图像颜色的数学模型。在计算机视觉和数字图像处理中，颜色空间是非常重要的概念，因为它们允许我们将图像颜色转换为不同的表示形式，从而使图像处理更加灵活和有效。
颜色空间有很多种，举2个常用的颜色空间如下：
（1）RGB颜色空间：RGB是最常见的颜色空间之一，它使用红色、绿色和蓝色三个颜色通道来描述颜色。在这个空间中，每个像素由三个分量值来表示，分别代表红色、绿色和蓝色分量的亮度。
（2）HSV颜色空间：HSV颜色空间（色相、饱和度、亮度）使用色相、饱和度和亮度三个参数来描述颜色。Hue色调, Saturation饱和, Value明暗度，是根据颜色的直观特性由A. R. Smith在1978年创建的一种颜色空间。旨在反映更传统和直观的混色模型（例如油漆混合）。
色调（H）：色相表示颜色的基本色调。角度度量，取值范围为0°～360°。
饱和度（S）：饱和度表示颜色的纯度。通常取值范围为0%～100%，值越大，颜色越饱和。
亮度（V）：亮度表示颜色的亮度，通常取值范围为0%（黑）到100%（白）。