第一篇：前沿物理講座聽后感

前沿物理講座聽后感

——從歷史上三次產業革命看物理學與社會進步

（物理與機電工程學院 應用物理）

前言：物理學是一門探究一切物質的組成及其運動發展規律，同時揭示它們之間的聯系和各種物理運動之間的關系的博大精深的學問。物理學是研究物質性質、運動規律及其相互作用的學科。物理學是自然科學的基礎學科．又是一門帶頭學科。物理學是古老的科學，又是一門不斷發展的科學。它向著研究物質世界的深度和廣度進軍，探索著物質世界及其運動的奧秘。物理學的進展密切關系著農業、工業等的發展，也同人類文明的進步息息相關。物理學是技術革命的先尋，已經為人類文明作出了巨大貢獻。從電話的發明到當代互聯網絡實現的實時通信，從蒸汽機車的制造成功到磁懸浮列車的投入運行，從晶體管的發明到高速計算機技術的成熟等等，這些無不體現著物理學對人類文明與社會進步的貢獻。

物理學對科學技術和生產力的發展起著最直接地推動作用，幾次工業革命便是最好的驗證。其都是由于物理學深刻地揭示了自然規律，構成了認識自然、改造自然的巨大力量，為科技發展提供了方法和技能。物理學正是通過推動著科學技術和生產力的發展，進而推動社會文明不斷前進。近一個世紀以來，物理學又有了嶄新的進展，帶來相應的新技術革命。

一、蒸汽機的發明和牛頓力學的建立，導致了第一次工業革命

17世紀，牛頓完成了劃時代的偉大巨著《自然哲學之數學原理》，其奠定了整個經典物理學的基礎，并對其他自然科學的發展起了極大的推動作用。牛頓力學的建立使人類對自然界的認識跨進了劃時代的新世界。經典物理學的思想方法、定量規律及實驗基礎，使科學技術的發展擺脫了當時多少還帶有經驗式的、工匠式的、思辨色彩的落后狀態，加快了科學技術的發展步伐，為第一次工業革命大規模發明和使用機械打下了基礎。世紀中期的英國資產階級革命，推翻了英國的封建專制制度，建立了資產階級和土地貴族聯盟為基礎的君主立憲制度，從而成為世界上第一個確立資產階級政治統治的國家。資產階級利用國家政權加速推行發展資本主義的政策和措施。英國通過圈地運動，聚集了大量勞動力，同時也擴大了英國的國內市場，以及多年的海外貿易和殖民擴張。但漸漸地，英國的資本主義生產大發展，采礦業，航海業甚至戰爭等的規模擴大都遇到了一定的困難。相同的是，它們都涉到動力機問題。從17世紀初已經有很多人著手這方面的工作，但都沒取得重大進展。直到1698年，英國的賽維利（Thomas Savery,1650~1715）才研制成功實用的蒸汽水泵。1705年，英國的紐可門（Thomas Newcoman,1663~1729），發明了第一臺蒸汽推動活塞工作的抽水機。瓦特（James Watt,1736~1819）對蒸汽機的改革

取得了歷史性的突破。1765年，他把蒸汽的冷凝過程安排在汽缸外進行，實現了汽缸的恒溫。這是對原始蒸汽機的關鍵改革。蒸汽機的研制是以力學和熱學為基礎的。那時，對溫度計、量熱學（比熱、潛熱）、熱傳導及熱的本質的研究等都取得了重大發展。瓦特在改革蒸汽機的過程中，就得到布萊克（J.Black,1728~1799）的理論指導。因此，科恩（M.H.Cohen）指出：“我們的制造廠不再被交給無知的工作者；相反，在他們中的大多數人中，有非常有知識的人，有受到良好教育的物理學家們，為了促進有用技藝的進步，我們必須指望他們”。

蒸汽機的歷史意義，無論怎樣夸大也不為過。它成功解決了工業化發展中的動力問題，成為大工業普遍應用的發動機，它提供了治理和利用熱能、為機械供給推動力的手段，結束了人類對畜力、風力和水力的由來已久的依賴。蒸汽機在火車機車和輪船上的應用，不僅大幅提高了貨運速度和數量，降低了成本，更在時間、空間和商品化的概念上引起了一場革命，極大地擴大了世界貿易版圖。

蒸汽技術革命引起了社會的全面變革，帶來了社會生產力的極大飛躍，使產業結構發生了巨大變化，機械制造業和加工業取代了農牧業而成為產業結構中核心支柱產業。

牛頓力學和蒸汽機的發明，使人類進入了機械化時代。

二、電磁理論的發現和建立, 使人類進入了電氣化時代

第二次工業革命發生在十九世紀下半葉，它以電磁理論的建立和發展，電氣技術開發和應用為基礎，極大促進了社會生產力的發展，引起了社會經濟結構和生產結構的巨大變革。同時，電磁場理論的發展拓展了科學研究領域，帶動了一些新興學科和相關交叉學科的發展。

在第一次工業革命時期，許多技術發明都來源于工匠的實踐經驗，科學和技術尚未真正結合。1870年以后，所有工業都受到科學的影響。科學與技術未能真正結合使得社會經濟發展受到很大障礙，生產力的發著迫切要求科學與技術真正結合，要求自然科學突破性進展并迅速轉化為技術。

歷史上第一個對電磁現象進行系統研究的是英國的吉爾伯特，但其研究停留于現象層面。此后一百多年，電和磁的研究非常緩慢。18 世紀，美國的富蘭克林證明了電的同一性，還定義了正負電荷，提出了電荷守恒定律。法國科學家庫侖借助扭秤實驗得到了靜電作用的平方反比定律。1820年，丹麥的奧斯特發現了電流的磁效應，首次得出了電磁統一的思想。不久，法國的安培提出了電流相互作用的安培定律，為電動力學的創立作了開創性的工作。后來，英國的法拉弟通過10年的努力，終于在1831年發現了電磁感應現象，并在實驗的基礎上創建了力線思想和場的概念，為麥克斯韋電磁場理論奠定了重要的理論基礎和實驗基

礎。麥克斯韋于1873年建立了經典電磁理論方程組——麥克斯韋方程組。其中，麥克斯韋提出了“渦旋電場”和“位移電流”假說，預言了電磁波的存在，算出了電磁波的傳播速度，從理論上證明了光是一種電磁波。電磁理論發展到了一個輝煌的時期。10年后，德國的赫茲在實驗室實現了電磁波的發送和接收規律，還證明了電磁波的一系列光學性質，為麥克斯韋理論的確立給出了權威性的證明。這樣就實現了物理學的第三次大綜合即電、磁、光的綜合。

電磁感應現象的發現奠定了電力工業最重要的基礎；對電磁波運動規律的研究也是電訊技術發展所不可缺少的。19世紀80年代，歐洲各國的物理學家相繼發明了交流發電機、變壓器、交流感應電動機和輸電系統。這些研究和發明, 為建造大容量電機，獲得強大電力提供了技術上的可能性；實驗室里成功的技術開發，引發了電力技術的廣泛應用，導致第二次工業革命。在電力革命的過程中，電磁場理論規定著革命的方向，指導著電力系統技術體系的建立。事實再一次證實了科學包括物理學對生產力發展的先導作用。科學技術的發展突飛猛進，各種新技術、新發明層出不窮，并被迅速應用于工業生產，大大促進了經濟的發展。第二次工業革命以電力的廣泛應用為顯著特點，把人類帶入了電氣時代。生產力的迅猛發展改變著社會結構和世界形勢，資產階級掌握了先進的生產力，實力日益壯大，開始確立對世界的統治。企業的規模也越來越大，生產和資本的集中促成了壟斷組織的形成。

事實再一次證實了科學包括物理學對生產力發展的先導作用。

三、量子理論與信息技術革命

信息革命始于20世紀40年代，以計算機問世為標志，目前方興未艾。從1904年發明二極管起，到1946年世界上第一臺電子管計算機研制成功止，是信息技術史上的“電子管時期”。1947年隨著半導體晶體管問世，信息技術史進入了“晶體管時期”。此后，集成電路的發明，打破了電路與元件分離的傳統觀念，使電子設備微形化。經過大規模集成電路階段后，超大規模集成電路又在迅猛發展。而計算機就是由這些物理元件組成的信息處理工具。

電子和信息技術具有物理基礎。首先是1925年~1926年量子力學的建立。1926年費米—狄拉克統計法的提出，得知固體中的電子服從泡利原理。1927年Bloch理論的建立，得知理想晶格中無電子散射。1928年Sommerfeld提出能帶的猜想。1929年Peiels提出禁帶、空穴的猜想；Wlson和Bloch從理論上解釋了導體、絕緣體和半導體的性質和區別；Mott和Jones用電子轟擊、X射線發射和吸收等方法驗證了能帶理論；Bethe提出費米面的概念；Landau提出費米面可測量。1947年Bardeen，Shockley，Brattain發明晶體管。1957年Pippard測量了第一個費米面(銅的)；而后，劍橋學派建立費米面編目。1962年制成集成

電路（IC）。70年代中后期，制成大規模集成電路（LIC）；制成超大規模集成電路（VLIC）；集成度以每10年一千倍的速度增長;巨型機的向量運算超過每秒億次；微機進入家庭。80年代以后智能計算機、光學計算機和量子計算機的研制取得一定成果，巨型機的運算速度已達數萬億次；網絡時代隨即到來，新物理技術，如光纖的應用，掀起了信息技術革命的又一次高潮。

第三次工業科技革命是人類文明史上繼蒸汽技術革命和電力技術革命之后科技領域里的又一次重大飛躍。它以原子能、電子計算機和空間技術的廣泛應用為主要標志，涉及信息技術、新能源技術、新材料技術、生物技術、空間技術和海洋技術等諸多領域的一場信息控制技術革命。這次科技革命不僅極大地推動了人類社會經濟、政治、文化領域的變革，而且也影響了人類生活方式和思維方式，使人類社會生活和人的現代化向更高境界發展。正是從這個意義上講，第三次科技革命是迄今為止人類歷史上規模最大、影響最為深遠的一次科技革命，是人類文明史上不容忽視的一個重大事件。

四、總結

歷史上的三次產業革命使得我們整個世界發生了翻天覆地的變化，社會進步，生活方便，經濟騰飛，政治完善等等，都是它的碩果，這三次產業革命所帶來的影響是不可估量的。

當今時代，物理學前沿領域的重大成就又將會引領著人類文明進入一片新天地，物理學的不斷進步必將對社會的發展和人類生活的改善產生不可估量的影響。

致謝：由衷的謝謝老師對我們的細心授課，讓我們獲益良多！

第二篇：廣告前沿講座聽后感

廣告前沿講座聽后感

08142128劉鑫

經過三次的講座，我更深刻地理解了廣告這個東西，也更實際的了解了廣告，而不僅僅是停留在課堂上和理論上的東西，讓我們更深一步地走進了廣告業。

先看李家軒先生關于如何打造品牌廣告，讓我了解到，什么是品牌和什么是名牌。現在社會人人都追求名牌，各種名牌效應在社會上泛濫。李先生通過了一個最簡單的例子讓我真正了解到名牌和品牌，原來并不是我一直想的那樣，在名牌和品牌之間，品牌對于一個廣告人來說比名牌更重要，可我原來卻一直傾向名牌。這個例子就是：腦白金的廣告在電視上采取狂轟濫炸之勢，可謂是家喻戶曉，所以，腦白金可以稱為名牌，但還稱不上品牌。而所謂品牌，是指消費者對一個產品的綜合反映，一個產品或服務因消費者的信任而建立的一種與消費者持續上升的關系。而作為一個廣告人，打造品牌，就是要建立這種關系，這是一個廣告人的責任，并以其而存在。那么，這個關系應該如何來打造呢？

李先生講到一個企劃循環，首先是“我們在哪里”，也就是要搜集事實資料；其次是“我們為什么在那里？”就是要對搜集的信息進行分析；再次就是“我們將要去的方向”即是為產品制定一個方向；然后就是“我們應該怎樣到那”，就是要執行品牌遠景；最后是“我們是否能到達那”，這就是要看如何讓做了。品牌要有思想才能成功，就像人一樣，“做廣告實際上就是——花小錢，干大事，說真話，辦實事。”這是李青先生在第二講給我們介紹時說的廣告人應有的廣告觀。顧名思義，花小錢——節省預算成本，降低開銷；干大事——增加廣告的實效性，達到更高的水準。對于后面兩項，李青先生認為這是本次講座的重點，因此用了好多事例給我們講解。說真話，即廣告要真實。廣告對于一家企業或公司而言，就好比它的臉面，它的作用是真實地將公司產品或公司的形象傳達給消費者，使消費者很容易就對產品和公司產生該有的印象。辦實事，即廣告中傳遞的信息對消費者起什么作用——幫助消費者了解產品，達到購買目的（對商家而言就是賣產品）。李青先生還給我們介紹廣告創意的流程——發現、發明、發生、發展，接著以互動方式用花生糖為題，給我們介紹了這個創意的流程，我也有幸把自己的想法和老師進行了交流。

田崗先生的十大評判原則更讓我們以廣告主最后驗收時的眼光來看待何為好的廣告創意（當然世上沒有十全十美的人和事，他介紹的十大原則也并非需要全部達到才為優秀）：第一，創意核心訴求清晰明了；第二商業信息得以完整表達；第三充分體現傳播產品（品牌）的屬性及內在性格；第四，制作精良，視覺唯美體現；第五，能讓消費者與品牌（產品）自由溝通；第六，張力與感染力強勁；第七，故事性及趣味性強，記憶深刻；第八，社會時效

性強，及時應景；第九，避免爭議，同時能得到市場和業內的認可（正向思維）；第十，可以給廣告主和廣告公司帶來榮譽和利益（名利雙收）。

經過這三次前沿實戰的講解，讓我了解到廣告人做廣告要用心去做，要把廣告做的有思想，首先自己就得有思想，這樣才能成功。作為一個廣告人，我們才剛剛起步，要想在這條路上有更遠的發展，就要多向這三位老師學習，并做好吃苦的準備。

第三篇：前沿講座聽后感數學類

非常有幸可以聽到劉教授和鄭教授給我們做的兩場數學專題的前沿講座。劉發旺教授跟我們分享了他近二十年在從事數值模擬復雜的動力系統及其應用、分數階微分方程等方面的科學研究項目的經驗和體會，給我們講解了他的研究項目成果，包括微波加熱、鐵礦還原過程、海水浸入地下水層等項目的模型，當然大部分是利用微分方程。最后，劉發旺教授還介紹了留學生在國外的學習、生活和工作，以及聯合辦學的設想。鄭連存教授首先以微分中值定理為例，指導我們通過聯想-猜想-論證的方法，培養發散思維和創新能力，講授實用的學習方法，使我受益很多。然后鄭教授向我們介紹了自己的研究課題——利用近似解析分析方法研究復雜流體非常規繞流、傳熱、傳質行為，并向我們介紹了幾種主要的近似解析分析方法，包括嵌入參數攝動展開法、Adomian拆分方法、變分迭代法、改進的微分變換法（DTM-BF）等。

通過兩位教授的講座我明白，數學之所以是一門基礎學科，是因為它作用在每個學科的研究的各個方面，包括物理，天文，地理，生物，經濟等等。應用數學包括兩個部分，一部分就是與應用有關的數學，這是傳統數學的一支，我們可稱之為“可應用的數學”；另外一部分是數學的應用，就是以數學為工具，探討解決科學、工程學和社會學方面的問題，這是超越傳統數學的范圍。

中國的數學發展歷史悠久，但發展中間遇到的阻礙很多，在新中國成立后，我們的數學研究快速發展，如今在越來越多的數學領域，中國數學家正活躍在學科前沿。中國的數學基礎教育是在世界上是做的很好的，但中國的數學家在國際數學研究中并未達到一流水平，甚至相差一段距離。原因有很多，首先是近代數學的發展較西方國家晚，再就是中國的數學教育注重做題而在創新方面做的不夠，使學生逐漸失去對數學的興趣。數學系在很多高校受到冷落，數學學科的本科學生大部分會在以后的學習中轉行。時下的許多中國人過于注重實用，過于注重功利，甚至是名利和收入。對于數學這種離名利較遠、付出很多、收入有限的純科學純抽象研究，人們往往敬而遠之，缺少終身獻身數學的精神追求和心靈激情。

由于知識有限，對于兩位教授所講的內容，我很抱歉沒有聽太懂，這也讓我讓我對數學有了更深的認識和不同的理解，更激發了我對數學學習的興趣，我明白在數學研究的道路上，我走的或許連一小步都沒有，我希望能夠走的更遠，更希望自己能有走得更遠的勇氣。

第四篇：觀物理前沿講座有感

觀物理前沿講座有感

到了大四了，他家都在忙碌的準備考研或者準備找工作的同時，學院的老師連續幾周為我們開了物理前沿專題講座的報告，以及后來我自己又在網上看了一些關于物理前沿的視頻報告。老師們繪聲繪色的給我們講解了從古至今物理學家們對粒子和宇宙的探尋的發展過程，介紹了未來物理界即將探尋的問題，闡述了基礎研究的重要性和急需得到國家政府支持的原因。從這些課程中，我感慨萬千、受益匪淺。

從古至今，科學家們一直致力于研究尋找宇宙中最基本的粒子，和尋找反物質粒子組成的宇宙。

由經典物理帶來了蒸汽機、照相術、電子工程、收音機、電視、飛機，原子物理和量子物理引發了新材料，半導體和超導體、晶體管及其激光、計算機等，以及同位素技術和核能的應用。

我們經常聽到這樣的問題：你這個基礎研究有什么用？如果我們回答沒有，下一個問題就是：能得諾貝爾獎嗎？如果回答還是否定的，下一個問題就是：既沒有實際用途，又不能得諾貝爾獎，這個基礎研究有什么用？

這種急功近利的思想實際上普遍存在于各級領導、平民百姓、知識分子、科研管理人員甚至一些科學家的心里，雖然有時候他們不一定說出來。

我們也經常聽到一種說法，科學家不能只在象牙塔內自由探索，要與國家與社會需求相結合，為什么什么作貢獻。

這種要求自然有其合理成分，但如果大家都這么做，就顯然有問題。這句話還隱含兩層對基礎研究的誤解：其一，基礎科學研究就是自由探索；其二，有實際用途的科研才是國家需求，基礎科學不是。

什么是基礎科學研究？其目的到底是什么？如果不咬文嚼字，用我自己的話來講，那就是發現與研究自然界的各種基本規律、收集相關知識、建立完整知識體系的（學術）活動。其目的很簡單，就是更好地了解自然、理解自然，最終使人類能利用自然。從這個意義上說，基礎科學研究本身就是最大的國家需求。

試想，一個大國，且不說有創造性的貢獻，如果不能全盤掌握人類已知的所有知識及其體系，這個國家能有前途與未來嗎？帶過學生的都知道，要讓學生掌握前沿知識、方法，必須讓他做一項科研，題目本身有時并不重要，過程更重要。

基礎研究有時也這樣，有些研究聽起來匪夷所思，但實際上科學家通過該過程走在本學科的前沿。說不定哪一天，國家就會大大需要。

每個學科都有其自身的規律、目標、方法、傳統等等，外界不應懷疑與干預，要把選題的自由留給科學家自己，不能因選題似乎無稽而否定基礎科學研究的重要。

國家對基礎科學研究的目標應該是全面發展，建立完整的學科體系。各學科的目標是達到本學科的國際最好水平。因此，基礎研究既有科學家個人的自由探索，也可以是有組織、有計劃、有目的、有規劃的活動。以此衡量，學科建設與學術能力是基礎科學研究最重要的指標。

對于下一個世紀的挑戰，正負的決定在這一過程中是重要的

一個國家在基礎科學方面的投資在國民經濟總產值所占的比例是一個國家致力這個方面努力的一個標志，如果沒有基礎研究和教育方面的投資，發展經濟適用主義途徑不可能長期維持下去，基礎研究的原始動力是人類的好奇心，人們渴求學習新事物和了解自然現象。

基礎研究是新技術和工業發展的原動力，因此，基礎研究應該得到支持。從國家需求來說，我們的基礎科學研究必須學科完整，全面均衡發展，缺一不可。不可因一時的興旺而不顧一切地支持，也不可因一時的不時髦而不予支持，或任其自生自滅。重點只能是短期的，全面才是永久的。

在在很多老師的演講中，我了解到了從古至今物理學的飛速發展所取得的驚人成就，也對物理科學家所從事的物理工作和物理界致力于研究的學術問題有了一定的了解，并且深刻的了解到國家發展基礎科學的重要性，并希望通過我們現在大學生的倡導和學習為此做出一些努力！

第五篇：前沿講座

計算機視覺學科前沿知識

計算機視覺就是用計算機來模擬人的視覺系統，實現人的視覺功能，通常是指用攝像機和計算機代替人眼對目標進行識別、跟蹤和測量等，從而實現對客觀的三維世界的識別。人與其他動物一樣，視覺、聽覺、觸覺等感官功能的產生，首先在于進化過程中生存的需要。根據美國心理學家Gibson的理論，人的視覺不管有多少用處，但主要功能可概括為適應外界環境和控制自身的運動。看到汽車沖過來，你會趕快回避；看到前面有激流，你不會冒然趟過去。“適應外界環境和控制自身的運動”還是比較抽象的概念。事實上，為了適應外界環境和控制自身的運動，視覺系統需要能識別物體（可想而知，一個人連親戚、同事、朋友都不認識，會怎樣生活），能判斷物體的運動以及確定物體的形狀和方位（否則，無法抓取物體）。所以，物體識別、物體定位、物體三維形狀恢復和運動分析，就構成了計算機視覺的主要研究內容。

隨著自動化水平不斷的提高，機器視覺在自動化行業中應用也是越來越多，而機器視覺在我國可以說處于剛起步發展階段，機器人視覺是一門新興的發展迅速的學科，八十年代以來, 機器人視覺的研究已經歷了從實險室走向實際應用的發展階段。從簡單的二值圖象處理到高分辨率多灰度的圖象處理,從一般的二維信息處理到三維視覺機理以及模型和算法的研究都取得了很大的進展。而計算機工業水平的飛速提高以及人工智能、并行處理和神經元網絡等學科的發展,更促進了機器人視覺系統的實用化和涉足許多復雜視覺過程的研究。

目前，機器人視覺系統正在廣泛地應用于視覺檢測、機器人的視覺引導和自動化裝配領域中。在現代化的大生產之中，視覺檢測往往是不可缺少的環節。比如，汽車零件的外觀，藥品包裝的正誤，IC字符印刷的質量，電路板焊接的好壞等等，都需要眾多的檢測工人，通過肉眼或結合顯微鏡進行觀測檢驗。大量的人工檢測不僅影響工廠效率，而且帶來不可靠的因素，直接影響產品質量與成本。另外，許多檢測的工序不僅僅要求外觀的檢測，同時需要準確獲取檢測數據，比如零件的寬度，圓孔的直徑，以及基準點的坐標等等，這些工作則是很難靠人眼快速完成。近年來發展迅猛的機器視覺技術解決了這一問題。機器視覺系統一般采用CCD照相機攝取檢測圖象并轉化為數字信號，再采用先進的計算機硬件與軟件技術對圖象數字信號進行處理，從而得到所需要的各種目標圖象特征值，并由此實現模式識別，坐標計算，灰度分布圖等多種功能。然后再根據其結果顯示圖象，輸出數據，發出指令，配合執行機構完成位置調整，好壞篩選，數據統計等自動化流程。與人工視覺相比較，機器視覺具有精確，快速，可靠，和易數字化等優點。

機器視覺系統的輸入裝置可以是攝像機、轉鼓等，它們都把三維的影像作為輸入源，即輸入計算機的就是三維管觀世界的二維投影。如果把三維客觀世界到二維投影像看作是一種正變換的話，則機器視覺系統所要做的是從這種二維投影圖像到三維客觀世界的逆變換，也就是根據這種二維投影圖像去重建三維的客觀世界。機器視覺系統主要由三部分組成：圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。將近80%的工業視覺系統主要用在檢測方面，包括用于提高生產效率、控制生產過程中的產品質量、采集產品數據等。產品的分類和選擇也集成于檢測功能中。例如生產線上的單攝像機視覺系統，它的視覺系統用來檢測生產線上的產品，決定產品是否符合質量要求，并根據結果，產生相應的信號輸入上位機。圖像獲取設備包括光源、攝像機等；圖像處理設備包括相應的軟件和硬件系統；輸出設備是與制造過程相連的有關系統，包括過程控制器和報警裝置等。數據傳輸到計算機，進行分析和產品控制，若發現不合格品，則報警器告警，并將其排除出生產線。機器視覺的結果是CAQ系統的質量信息來源，也可以和CIMS其它系統集成。

由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。過去，許多工業用的機器視覺系統用可見光作為光源，這主要是因為可見光容易獲得，價格低，并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是，這些光源的一個最大缺點是光能不能保持穩定。以日光燈為例，在使用的第一個100小時內，光能將下降15%，隨著使用時間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩定，是實用化過程中急需要解決的問題。另一個方面，環境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數據存在噪聲，一般采用加防護屏的方法，減少環境光的影響。由于存在上述問題，在現今的工業應用中，對于某些要求高的檢測任務，常采用X射線、超聲波等不可見光作為光源。但是不可見光不利于檢測系統的操作，且價格較高，所以，目前在實際應用中，仍多用可見光作為光源。

機器視覺系統中，視覺信息的處理技術主要依賴于圖像處理方法，它包括圖像增強、數據編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等內容。經過這些處理后，輸出圖像的質量得到相當程度的改善，既改善了圖像的視覺效果，又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別。圖像的增強用于調整圖像的對比度，突出圖像中的重要細節，改善視覺質量。通常采用灰度直方圖修改技術進行圖像增強。圖像的灰度直方圖是表示一幅圖像灰度分布情況的統計特性圖表，與對比度緊密相連。圖像的數據編碼和傳輸，數字圖像的數據量是相當龐大的，一幅512*512個像素的數字圖像的數據量為256 K字節，若假設每秒傳輸25幀圖像，則傳輸的信道速率為52.4M比特/秒。高信道速率意味著高投資，也意味著普及難度的增加。因此，傳輸過程中，對圖像數據進行壓縮顯得非常重要，數據的壓縮主要通過圖像數據的編碼和變換壓縮完成。圖像邊緣銳化處理主要是加強圖像中的輪廓邊緣和細節，形成完整的物體邊界，達到將物體從圖像中分離出來或將表示同一物體表面的區域檢測出來的目的。圖像分割是將圖像分成若干部分，每一部分對應于某一物體表面，在進行分割時，每一部分的灰度或紋理符合某一種均勻測度度量。圖像的識別過程實際上可以看作是一個標記過程，即利用識別算法來辨別景物中已分割好的各個物體，給這些物體賦予特定的標記，它是機器視覺系統必須完成的一個任務。

在本世紀四、五十年代發展起來的線性濾波器以其完善的理論基礎，數學處理方便，易于采用FFT和硬件實現等優點，一直在圖像濾波領域占有重要地位，其中以WIENER濾波器理論和卡爾曼濾波理論為代表。但是線性濾波器存在著計算復雜度高，不便于實時處理等缺點。雖然它對高斯噪聲有良好的平滑作用，但對脈沖信號干擾和其它形式的噪聲干擾抑制效果差，信號邊緣模糊。為此，1971年，著名學者TUKEY提出非線笥濾波器——中值濾波器，即把局部區域中灰度的中值作為輸出灰度，并將其與統計學理論結合起來，使用迭代方法，比較理想地將圖像從噪聲中恢復出來，并且能保護圖像的輪廓邊界，不使其變模糊。近年來，非線性濾波理論在機器視覺、醫學成像、語音處理等領域有了廣泛的應用，同時，也反過來促使該理論的研究向縱深方向發展。