算法與應用

本書是一本關於機器視覺算法與應用的中英文對照版教材。

這是第一本有關機器視覺軟件的教材，詳細介紹了機器視覺的各種算法，以及有關這些算法的實際應用。

本書的三位作者在MVTec公司負責著名機器視覺算法軟件包HALCON的研發工作，同時還在幕尼黑工業大學（TUM）擔任客座學者從事機器視覺研究教學工作，具備深厚的理論功底和實戰經驗。作者在本書中將自己十幾年來積累下來的“實戰”經驗無保留地分享給大家。

詳述了機器視覺系統的各個組成部分、部件選擇和設計要點以及各種處理算法的原理、特點、適用性、實現及優化方法

前言

1　簡介

2　圖像採集

2.1　照明

2.1.1　電磁輻射

2.1.2　光源類型

2.1.3　光與被測物間的相互作用

2.1.4　利用照明的光譜

2.1.5　利用照明的方向性

2.2　鏡頭

2.2.1　針孔攝像機

2.2.2　高斯光學

2.2.3　景深

2.2.4　遠心鏡頭

2.2.5　鏡頭的像差

2.3　攝像機

2.3.1　CCD傳感器

2.3.2　CMOS傳感器

2.3.3　彩色攝像機

2.3.4　傳感器尺寸

2.3.5　攝像機性能

2.4　攝像機-計算機接口

2.4.1　模擬視頻信號

2.4.2　數字視頻信號：Camera Link

2.4.3　數字視頻信號：IEEE 1394

2.4.4　數字視頻信號：USB 2.0

2.4.5　數字視頻信號：Gigabit Etherne千兆網

2.4.6　圖像採集模式

3　機器視覺算法

3.1　數據結構

3.1.1　圖像

3.1.2　區域

3.1.3　亞像素精度輪廓

3.2　圖像增強

3.2.1　灰度值變換

3.2.2　輻射標定

3.2.3　圖像平滑

3.2.4　傅立葉變換

3.3　幾何變換

3.3.1　仿射變換

3.3.2　投影變換

3.3.3　圖像變換

3.3.4　極座標變換

3.4　圖像分割

3.4.1　閾值分割

3.4.2　提取連通區域

3.4.3　亞像素精度閾值分割

3.5　特徵提取

3.5.1　區域特徵

3.5.2　灰度值特徵

3.5.3　輪廓特徵

3.6　形態學

3.6.1　區域形態學

3.6.2　灰度值形態學

3.7　邊緣提取

3.7.1　在一維和二維中的邊緣定義

3.7.2　一維邊緣提取

3.7.3　二維邊緣提取

3.7.4　邊緣的準確度

3.8 　幾何基元的分割和擬合

3.8.1　直線擬合

3.8.2　圓擬合

3.8.3　橢圓擬合

3.8.4　將輪廓分割為直線、圓和橢圓

3.9　攝像機標定

3.9.1　面陣攝像機的攝像機模型

3.9.2　線陣攝像機的攝像機模型

3.9.3　標定過程

3.9.4　從單幅圖像中提取世界座標

3.9.5　攝像機參數的準確度

3.10　立體重構

3.10.1　立體幾何結構

3.10.2　立體匹配

3.11　模板匹配

3.11.1　基於灰度值的模板匹配

3.11.2　使用圖形金字塔進行匹配

3.11.3　基於灰度值的亞像素精度匹配

3.11.4　帶旋轉與縮放的模板匹配

3.11.5 　可靠的模板匹配算法

3.12　光學字符識別（OCR）

3.12.1　字符分割

3.12.2　特徵提取

3.12.3　字符分類

4　機器視覺應用

4.1　半導體晶片切割

4.2　序列號讀取

4.3　鋸片檢測

4.4　印刷檢測

4.5　封裝檢查

4.6　表面檢測

4.7　火化塞測量

4.8　模製品披峯檢測

4.9　衝孔板檢查

4.10　使用雙目立體視覺系統進行三維平面重構

4.11　電阻姿態檢驗

4.12　非織布料分類

參考文獻

索引