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編輯推薦: |
本书系统介绍了智能视觉感知的基础知识、典型方法和关键技术,读者可以从中了解该领域的基本理论方法与前沿进展,并能据此解决实际应用问题。 在讲解智能视觉感知知识的同时,也弘扬了社会主义核心价值观,坚定文化自信,推进工程技术的改革创新
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內容簡介: |
智能视觉感知是人工智能的重要组成部分。本书系统介绍了智能视觉感知领域的基础知识、典型方法和关键技术。本书共8章,第1章为绪论,第2~5章介绍二维视觉感知的关键技术,即图像生成与表示、图像滤波与增强、颜色与纹理分析、图像分割四部分内容;第6章介绍三维视觉感知;第7章介绍基于深度学习的视觉感知;第8章介绍视觉SLAM。读者可以从中了解智能视觉感知的基本理论方法与前沿进展,并能据此解决智能视觉应用中的实际问题。本书例题丰富多样,每章均有习题,并在书后附有参考文献;本书另配有相应的数字化课程,读者可登录网站(https://wwwicourse163org/course/NEU-1465996192?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_)观看每个知识点的微视频。 本书可作为自动化、人工智能、计算机科学、计算机应用、信号与信息处理、模式识别与智能系统等方向的大学本科或研究生的专业基础课教材,也可作为相关专业的远程教育课程教材,还可供从事智能视觉技术应用行业的科技工作者自学或科研参考。
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目錄:
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出版说明 前言 第1章绪论 11人类视觉 111人眼结构及成像特点 112视网膜感光细胞及光的波长 113视觉形成过程及特性 12计算机视觉 121计算机视觉的概念及意义 122相关学科的区别和联系 13基于深度学习的智能视觉感知 技术 131深度学习 132常见的智能视觉感知技术 14智能视觉感知的应用语言与 软件 15智能视觉感知的应用 16内容安排 17本章小结 习题 第2章图像生成与表示 21不同性质的电磁波 22成像设备 221CCD相机 222视频摄像机 223多光谱成像设备 224光场相机 23数字图像 231数字图像的定义 232几种不同类型的图像 24摄像机标定 241摄像机标定的概念和意义 242摄像机标定分类 243摄像机成像坐标系 244摄像机成像模型 25从二维图像到三维结构 26其他类型的视觉传感器 261测微密度计 262X射线 263磁共振 264三维扫描仪 27本章小结 习题 第3章图像滤波与增强 31图像处理 311改善图像质量 312检测低层特征 32灰度级映射 321亮度调整 322图像求反 323动态范围压缩 324对比度增强 33去噪滤波 331常见的噪声 332滤波的工作原理 333几种主要的滤波 34图像平滑 341均值滤波 342高斯滤波 343自适应平滑滤波 35边缘检测 351人类视觉边缘检测 352LOG边缘检测器 353Canny边缘检测器 36卷积 361模板运算定义 362卷积运算 37本章小结 习题 第4章颜色与纹理分析 41颜色物理学 411感测被照物体 412感受器的敏感性 42基色系统 421RGB基色系统 422CMY基色系统 423HSV基色系统 424HSI基色系统 425LAB基色系统 43明暗分析 431单一光源的照射 432漫反射 433镜面反射法 434随距离变大而变暗 435人类的色感机制 44纹理与描述 441纹理特征的概念 442纹理特征的主要应用 45测量纹理特征 451边缘密度与方向 452局部二值分解 453共生矩阵和特征 454Laws纹理能量测度 455自相关和功率谱 46纹理分割 47本章小结 习题 第5章图像分割 51区域分割 511聚类方法 512区域增长法 52区域表示 521覆盖图 522标记图像 523边界编码 524四叉树 525特征表 53轮廓分割 531区域边界跟踪 532Canny边缘检测和连接 533相邻连贯的边缘生成曲线 534用霍夫变换检测直线和圆弧 54线段拟合模型 541直线拟合 542参数的封闭解 543拟合中存在的问题 55运动一致性分割 551时空边界 552运动轨迹聚类 56本章小结 习题 第6章三维视觉感知 61三维视觉概述 611三维视觉的主要方法 612与三维视觉感知相关的软硬件 系统 613三维视觉计算需要满足的条件 623D仿射变换 621坐标系 622平移 623缩放 624旋转 625基于刚体变换的比对 63摄像机成像模型 631模型的介绍 632透视变换矩阵 633正交投影与弱透视投影 634基于多摄像机的成像模型 64双目视觉 641双目成像和视差 642双目视觉的相机标定 643立体匹配 65结构光 651结构光的概念和工作原理 652结构光的分类 653相移法 66三维重建 6613D数据获取 662图像配准 663基于泊松方程的表面重建 664优化 665三维重建常见算法 67本章小结 习题 第7章基于深度学习的视觉感知 71深度学习简介 711人工神经网络 712深度学习的概念 72人工智能与深度学习 721图灵测试问题 722深度学习带动人工智能发展 73机器学习 731常见的概念 732经典的机器学习方法 74智能视觉感知任务与深度 学习 741颜色 742纹理 743形状 75深度学习基本原理 751基本原理 752深度学习和神经网络的区别和 联系 76深度学习常见模型 761深度卷积神经网络 762深度置信网络 763卷积玻尔兹曼机 764自编码器 77深度学习开发框架与视觉 应用 771深度学习开发框架 772深度学习视觉应用 78本章小结 习题 第8章视觉SLAM 81ROS操作系统 811ROS的概念 812ROS特点 813ROS版本选择 82经典视觉SLAM框架 821SLAM的概念和分类 822视觉SLAM框架 83三维空间刚体运动 831旋转矩阵和旋转向量 832欧拉角 833四元数 834相似、仿射、射影变换 84位姿估计 841位姿估计的研究意义 842常见的方法 85点云配准 851粗配准方案 852精配准方案 853结合法 86本章小结 习题 参考文献
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內容試閱:
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人类80%的感知信息来自视觉。人眼的视觉感知能力是我们认识世界的一把钥匙,而随着计算机技术的不断发展,其模拟人眼视觉功能的能力在近年来引起了广泛关注并成为人工智能领域的研究热点。智能视觉感知通过光学传感器信息,借鉴人眼视觉感知机制,融合计算机视觉、图像处理与分析、模式识别以及机器学习等领域的理论、方法与技术,实现对外部环境的感知、认知、决策与执行,可广泛应用于工业机器人、无人驾驶、智能制造、虚拟现实、混合现实等方面,是人工智能领域重要的组成部分,具有重要的研究与应用价值。本书系统介绍了智能视觉感知的基础知识、典型方法和关键技术,读者可以从中了解该领域的基本理论方法与前沿进展,并能据此解决实际应用问题。 本书在讲解智能视觉感知知识的同时,也弘扬了社会主义核心价值观,坚定文化自信,推进工程技术的改革创新。本书共8章,第1章为绪论,对智能视觉感知的发展历史、应用领域等进行详细介绍;第2章讲解图像生成与表示的基本原理,介绍电磁波特性、典型成像设备与成像原理,并介绍摄像机标定算法等;第3章讲解图像滤波与增强的基本原理、应用目标,并给出几种典型的图像滤波与增强算法;第4章讲解颜色与纹理分析的基本原理,介绍颜色物理学、典型的基色系统,并给出几种典型的颜色和纹理分析算法;第5章讲解图像分割的基本原理,并给出几种典型的图像分割算法;第6章讲解三维视觉感知的基本原理,介绍三维视觉软硬件系统,并给出几种典型的三维视觉感知算法,如双目视觉、结构光测量、三维重建等;第7章讲解基于深度学习的视觉感知,介绍智能感知任务与深度学习的关系、深度学习的基本原理,并给出几种典型的深度学习模型;第8章讲解视觉SLAM的基本原理,介绍ROS操作系统、几种经典的视觉SLAM框架、三维空间刚体运动、位姿估计、点云配准基本原理等。 这些章节涵盖了智能视觉感知领域的方方面面,每一章都探讨了该领域的重要议题。随着人工智能成为国际研究的热点与国家战略,欣喜地看到视觉感知智能化的飞速发展与进步,非常有幸身处其中并见证这个激动人心的过程。如果能够更加有幸为这个过程贡献一点自己的微薄之力,那将是多么令人欣慰的事情。 在编写此书过程中: 感谢贾娜娜、武云鹤、李小芳、梁锋、张松娜、贾小冬、刘益辄、田艺欣等学生的支持与奉献。他们合作完成了诸如图片优化、文字校准等任务。 感谢机械工业出版社编辑们的精心组织、认真审阅和细心修改。 最后感谢家人在各方面的理解和支持。 由于智能视觉感知技术的发展日新月异加之撰写时间有限,书中难免存在不足之处,望读者给予批评指正。
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