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计算机视觉基础

掌握计算机视觉技术,做人工智能时代最明亮的眼睛。配套课件、源代码

作者:付莹
丛书名:面向新工科的电工电子信息基础课程系列教材
定价:69
印次:1-1
ISBN:9787302661221
出版日期:2024.06.01
印刷日期:2024.05.24

本书全面介绍计算机视觉的基础知识体系,包括计算机视觉的各种典型任务、算法和应用。首先介绍计算机视觉的基础知识和典型任务,分析相机成像的基本原理和模型,并展示如何进行基本的图像处理,从一幅图像中提取关键特征;然后依次介绍用于解决图像识别、目标检测、图像分割和立体视觉等常见视觉任务的传统方法;之后介绍时下流行的深度学习技术在计算机视觉各领域中的应用;最后介绍计算机视觉技术在智慧交通、对地监测、医学图像诊断等现实生活中的应用。 本书面向计算机视觉领域的初学者,语言简洁易懂,配套习题和代码实现,旨在帮助读者理解和掌握计算机视觉的基本理论和方法,有能力查阅相关文献进行更深入的研究。

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前言 计算机视觉作为人工智能领域应用最广的技术之一,经过长期发展已形成庞大的知识体系。其目标是让计算机可以像人一样从图像或视频中提取信息,具体任务包括图像目标识别、检测、跟踪等。随着深度学习的发展,深度学习方法在计算机视觉中的应用也不断涌现。计算机视觉不仅包括计算机“看”世界的原理,还包括普遍性的算法和思想,其中许多原理和方法通常可以迁移到语音处理、自然语言处理等其他学科领域。 现有计算机视觉相关教材篇幅过长、讲解晦涩,不利于初学者学习。本书面向计算机视觉领域的初学者,使用简洁易懂的语言,让读者了解过去几十年计算机视觉的完整发展脉络,理解和掌握计算机视觉技术的基本理论知识。本书仅要求读者具有一定的数学基础知识,如对微积分、线性代数等常用数学方法有基本的了解。本书将详细讲解计算机视觉各个子领域的基础知识,包括基本概念和一些简单高效的算法,而对于一些更复杂的算法只做简要介绍。相信读者阅读本书后将具备一定的基础,有能力查阅相关文献或专业书籍进行更深入的学习。 本书全面地介绍计算机视觉的整体体系,覆盖传统方法与目前流行的深度学习技术。为了让读者可以快速地动手实现各种算法,部分算法讲解之后给出了对应的Python语言程序作为参考。 由于计算机视觉的知识体系十分庞大,本书中难免出现有待修正的地方,欢迎读者批评指正,我们将不断迭代更新。感谢本书的所有编写者和校订人员的辛苦付出。感谢武汉大学李迎松博士等优质博客作者对各种算法的分析与见解,为本书的资料收集工作提供了极大的帮助。 希望本书可以帮助读者初识计算机视觉,在以后的学习道路上打下坚实的基础。我们共同进步! 付莹 2024年4月于北京理工大学

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  • 付莹 教授/博士生导师,国家级高层次青年人才,中国图象图形学学会石青云女科学家奖获奖者,智能信息技术北京市重点实验室副主任,中国图象图形学学会青年工作者工作委员会委员,中国计算机学会计算机视觉专委会委员,CAAI TIT编委、Tsinghua Science and Technology编委、IJCV客座编委等,CVPR、ICCV领域主席等。获计算机学会推荐A类会议ICML、国际会议PRCV**论文奖。师承中国工程院院士戴琼海教授、视觉感知领域世界**学者 Yoichi Sato 教授,获清华大学自动化专业硕士学位、东京大学信息科学与技术专业博士学位。长期从事计算机视觉、计算摄像学、图像视频处理方面的研究,推动了极暗光环境视觉感知领域的科学研究与落地应用。

  • "(1)体现工程教育专业认证的理念,注重培养学生理论与实践相结合的能力,系统化呈现计算机视觉的理论知识。
    (2)知识覆盖全面,涵盖从相机成像与标定到图像处理等底层任务再到图像检测、分割等高层任务;从传统方法到深度学习方法的各方面知识。
    (3)语言简洁易懂,学习门槛低,适合本科生等计算机视觉领域的初学者入门学习。
    (4) 配套习题和答案详解,便于读者回顾并巩固所学知识,加深对重点算法的理解。
    (5) 提供关键算法的Python代码实现,方便读者上手实践。
    (6)发掘计算机视觉技术在交通、遥感和医疗等领域的实际应用价值。
    "

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  • 目录

    第1章计算机视觉概述

    1.1简介

    1.1.1基本概念

    1.1.2典型任务

    1.2发展脉络

    1.3面临的挑战

    1.4本书的章节安排

    习题

    参考文献

    第2章数字图像的形成

    2.1数字图像的基本属性

    2.1.1数字图像的组成

    2.1.2颜色与光谱特性

    2.1.3图像的对比度、亮度与饱和度

    2.1.4图像的特征类别

    2.2数字图像的采集

    2.2.1成像的流程

    2.2.2图像信号处理

    2.2.3成像的基本参数

    2.2.4镜头和传感器

    本章小结

    习题

    参考文献

    第3章几何标定

    3.1相机几何

    3.1.1针孔相机模型

    3.1.2简单透镜模型

    3.1.3平移、旋转与刚体变换

    3.1.4齐次坐标系统

    3.1.5缩放、仿射与投影变换

    3.1.6相机参数

    3.1.7镜头畸变

    3.2几何标定

    3.2.1张正友标定法

    3.2.2角点检测与配对

    3.2.3单应性矩阵求解

    3.2.4相机参数求解

    3.2.5相机参数细调

    3.3几何标定实践

    3.3.1使用Python和OpenCV标定相机

    3.3.2畸变矫正

    本章小结

    习题

    参考文献

    第4章图像处理基础

    4.1空间域图像处理与滤波器

    4.2线性滤波

    4.2.1均值滤波

    4.2.2方框滤波

    4.2.3高斯滤波

    4.2.4线性滤波总结

    4.3...

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