计算机视觉(Computer Vision, CV) 的十年(2015–2025),是从“识别像素”向“理解世界”跨越的十年。

这十年中,CV 经历了从卷积神经网络(CNN)的统治,到 Transformer 的颠覆,再到如今**具身智能(Embodied AI)世界模型(World Models)**的大一统。


一、 核心演进的三大范式纪元

1. CNN 的黄金时代 (2015–2018) —— “深度与结构的探索”
  • 核心特征:ResNet 为代表的深度残差网络解决了深层网络训练难题。

  • 技术里程碑:

  • 2015 年: 何恺明提出 ResNet,斩获 ImageNet 冠军,开启了“刷深”时代。

  • 检测与分割: YOLO (v1-v3) 实现了实时目标检测;Mask R-CNN 将检测与分割完美统一。

  • 痛点: 卷积核具有局部性(Local receptive field),难以理解图像的全局长程依赖关系。

2. Transformer 的跨界统领 (2019–2022) —— “全局视野与通用性”
  • 核心特征: 借鉴自 NLP 的 Attention 机制 彻底改变了 CV。

  • 技术跨越:

  • 2020 年 ViT (Vision Transformer): 证明了抛弃卷积、直接将图片切片当作 Token 处理是可行的。

  • MAE (Masked Autoencoders): 2021 年何恺明再次通过“掩码自监督学习”证明了 CV 也可以像 GPT 一样进行大规模无监督预训练。

  • 里程碑: 视觉不再是孤岛,视觉与语言(CLIP 模型)实现了语义空间的对齐,为后来的多模态大爆发奠定了基础。

3. 2025 具身智能、世界模型与三维重建 —— “认知的闭环”
  • 2025 现状:
  • 从“看图”到“模拟世界”: 2025 年的 CV 不再满足于识别物体,而是作为世界模型(World Models)。AI(如 Sora 2VGGT)能理解物理规律(重力、碰撞、流体),并在脑中模拟未来的视觉演化。
  • 3D 视觉大爆发: 2025 年 CVPR 最佳论文 VGGT (Visual Geometry Grounded Transformer) 标志着 3D 视觉从“几何优化”转向了“端到端学习”,实现了单视角或多视角的实时高质量 3D 场景重建。
  • eBPF 内核级感知流审计: 为了支撑 2025 年机器人和自动驾驶对万亿级视觉 Token 的实时处理,SE 利用 eBPF 在系统内核层优化感知数据流,确保视觉反馈的延迟低于 ,并实时拦截异常感知指令。

二、 计算机视觉核心维度十年对比表

维度 2015 (CNN 时代) 2025 (世界模型与具身时代) 核心跨越点
底层架构 卷积神经网络 (CNN) Vision Transformer (ViT) / 混合架构 从“局部特征提取”转向“全局语义理解”
学习范式 有监督学习 (依赖大量标注) 自监督预训练 + 跨模态对齐 (CLIP/VLA) 极大减少了对人工标注数据的依赖
空间维度 2D 像素处理 4D (3D 空间 + 时间) 占用网络 (Occ) 实现了对物理世界的实时三维建模
交互能力 仅输出标签/框 语义理解与行动博弈 (VLA) 视觉成为了机器人行动的“直觉”
安全防御 简单的算法容错 eBPF 内核审计 + 物理一致性校验 实现了感知系统的“内核级”安全监控

三、 2025 年的技术巅峰:从“分类”到“物理直觉”

在 2025 年,计算机视觉的突破不仅在于精度,更在于其系统级的确定性

  1. eBPF 驱动的“感知防火墙”:
    在 2025 年的端到端视觉系统中,黑盒模型可能产生“视觉幻觉”。
  • 内核审计: SE 利用 eBPF 技术监控视觉数据的系统调用。如果模型给出的目标轨迹违反了牛顿力学(如:物体瞬间位移),eBPF 钩子会在该错误信息影响决策前将其拦截。
  1. 神经逆渲染(Neural Inverse Rendering):
    [Image showing the 2025 breakthrough in scene recovery: where CV systems can now deconstruct complex lighting, reflections, and shadows to reconstruct the underlying geometry and material properties from a casual video]
    2025 年的 CV 系统能自动剔除镜面反射、散射影响,从杂乱的视频中还原出物体真实的物理材质。
  2. HBM3e 与本地实时 3DGS:
    利用 2025 年硬件的高带宽(HBM3e),移动端设备能以 进行 3D Gaussian Splatting (3DGS) 渲染,实现照片级的虚拟现实融合。

四、 总结:从“照相机”到“数字大脑”

过去十年的演进,是将计算机视觉从**“像素级的分类工具”重塑为“赋予机器人与自动驾驶系统物理常识、具备内核级安全守护与三维时空认知能力的数字感知系统”**。

  • 2015 年: 你在惊叹模型能分清“猫”和“狗”。
  • 2025 年: 你在利用 eBPF 审计下的视觉模型,看着无人机通过理解气流和周围环境,自主穿越从未见过的茂密丛林。
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