視覺計算理論（computational theory。f vision）視覺信息處理理論。美國人工智慧專家馬爾1977年提出。該理論論認為，視覺是一個多級的、自下而上的分析過程，在_這個過程中產生一系列關於客體的不同表征，這些表征對有關的視覺環境提供越來越詳細的信息。在客體視知覺過程中，產生三級不同水平的表征。
（1）初始素描。它對視覺輸入中有關光線明暗度的變化提供一個二維的描述，包括邊界、線條等幾何光學特性的分析。這種表征是以觀察者為中心的，即對視覺輸入只是從觀察者的角度來加以描述。初始素描又可以分為粗略和詳細兩種水平。前者包含視覺場景中光線明暗度變化的信息；後者則是利用光線明暗變化的信息認同客體的數量和輪廓形狀而形成的一種表征。（2）2．5維素描。它利用陰影、輪廓、紋理、運動和雙眼視差等提供的信息，構成一個關於視覺客體表面的深度和方位的描述。像初始素描一樣，它也是以觀察者為中心的，由於觀察角度的不同，一個客體的表征可能會發生很大的變異。（3）三維模型表征。它不依賴觀察者的視見方式．從三個維度上描述了客體的形狀及其相對位置，表現了實際物體的三維空間，人的視覺就是對三維表征的物體進行再認。馬爾等人對一個三維模型表征提出了三條理想的標準：即可達性（指表征能建構起來的容易程度）；作用域（表征適用一給定範疇內所有客體的程度）和唯一性（對一個客體的各種不同的觀察，均產生同一標準的表征）；穩定性（表征包含和體現同類各客體之間相似性的程度）和靈敏性（體現不同類客體之間主要差異的程度）。馬爾主要從事人工智慧的研究，力圖用計算機模擬人的視覺過程，使機器實現人的立體視覺功能，他的視覺計算理論立足於計算機科學，並系統地概括了當時心理學、神經科學等方面的重要成就，其重要特徵就在於使視覺信息處理的研究變得十分嚴密，把視覺研究從描述的水平提高到數理科學的研究水準。
