計算機視覺

本書系統地展示了計算機視覺的基本方法學，講解基礎理論的同時，強調算法和實際中的設計約束。此次第5版全面修訂，涵蓋更多計算機視覺的概念和應用，既適合本科生和研究生，也適合該領域的研究人員和工程師。 ^[2] 

譯者序

推薦序

第5版前言

第1版前言

縮寫詞彙表

第1章　計算機視覺面臨的挑戰 1

1.1　導言—人類及其感官 1

1.2　視覺的本質 2

1.2.1　識別過程 2

1.2.2　解決識別問題 3

1.2.3　物體定位 4

1.2.4　場景分析 5

1.2.5　視覺是逆向圖形學 6

1.3　從自動視覺檢測到監控 6

1.4　本書是關於什麼的 7

1.5　機器學習的作用 8

1.6　後續章節內容概述 9

1.7　書目註釋 9

第一部分　初級視覺

第2章　圖像與圖像處理 12

2.1　導言 12

2.2　圖像處理操作 15

2.2.1　灰度圖像的一些基本操作 15

2.2.2　二值圖像的基本操作 19

2.3　卷積和點擴散函數 21

2.4　順序操作與並行操作 22

2.5　結束語 23

2.6　書目和歷史註釋 24

2.7　問題 24

第3章　圖像濾波和形態學 25

3.1　導言 25

3.2　通過高斯平滑抑制噪聲 27

3.3　中值濾波器 28

3.4　模式濾波器 30

3.5　秩排序濾波器 35

3.6　鋭化–反鋭化掩模 35

3.7　中值濾波器引入的偏移 36

3.7.1　中值偏移的連續體模型 36

3.7.2　推廣到灰度圖 38

3.7.3　中值偏移的離散模型 40

3.8　秩排序濾波器引入的偏移 41

3.9　濾波器在計算機視覺工業應用中的作用 44

3.10　圖像濾波中的色彩 44

3.11　二值圖像的膨脹和腐蝕 45

3.11.1　膨脹和腐蝕 45

3.11.2　抵消效應 45

3.11.3　改進的膨脹與腐蝕算子 45

3.12　數學形態學 46

3.12.1　泛化的形態學膨脹 46

3.12.2　泛化的形態學腐蝕 47

3.12.3　膨脹與腐蝕之間的對偶性 47

3.12.4　膨脹與腐蝕算子的特性 48

3.12.5　閉合與開啓 50

3.12.6　基本形態學運算概要 51

3.13　形態學分組 53

3.14　灰度圖像中的形態學 54

3.15　結束語 55

3.16　書目和歷史註釋 56

3.17　問題 58

第4章　閾值的作用 61

4.1　導言 61

4.2　區域生長方法 62

4.3　閾值方法 62

4.3.1　尋找合適的閾值 62

4.3.2　解決閾值選取中的偏差問題 63

4.4　自適應閾值 64

4.5　更徹底的閾值選擇方法 66

4.5.1　基於方差的閾值 67

4.5.2　基於熵的閾值 67

4.5.3　最大似然閾值 68

4.6　全局波谷閾值方法 69

4.7　應用全局波谷閾值方法的實際結果 71

4.8　直方圖凹性分析 75

4.9　結束語 75

4.10　書目和歷史註釋 76

4.11　問題 77

第5章　邊緣檢測 78

5.1　導言 78

5.2　邊緣檢測基本理論 79

5.3　模板匹配方法 80

5.4　3×3模板算子理論 81

5.5　微分梯度算子的設計 82

5.6　圓形算子的概念 83

5.7　圓形算子的詳細實現 83

5.8　微分邊緣算子的系統設計 85

5.9　上述方法的問題—?一些替代方案 86

5.10　滯後閾值 88

5.11　Canny算子 89

5.12　Laplacian算子 92

5.13　結束語 93

5.14　書目和歷史註釋 93

5.15　問題 94

第6章　角點、興趣點和不變特徵的檢測 95

6.1　導言 95

6.2　模板匹配 95

6.3　二階導數方法 96

6.4　基於中值濾波的角點檢測器 98

6.4.1　分析中值檢測器的操作 98

6.4.2　實際結果 99

6.5　Harris興趣點算子 100

6.5.1　各種幾何構型的角點信號和位移 102

6.5.2　交叉點和T形交叉點的性能 103

6.5.3　Harris算子的不同形式 105

6.6　角點方向 106

6.7　局部不變特徵檢測器與描述符 106

6.7.1　幾何變換和特徵標準化 107

6.7.2　Harris尺度、仿射不變檢測器和描述符 108

6.7.3　Hessian尺度、仿射不變檢測器和描述符 109

6.7.4　尺度不變特徵變換算子 110

6.7.5　加速魯棒特徵算子 110

6.7.6　最大穩定極值區域 111

6.7.7　各種不變特徵檢測器的比較 112

6.7.8　定向梯度直方圖 114

6.8　結束語 115

6.9　書目和歷史註釋 116

6.10　問題 118

第7章　紋理分析 119

7.1　導言 119

7.2　紋理分析的一些基本方法 121

7.3　灰度共生矩陣 122

7.4　Laws紋理能量法 123

7.5　Ade特徵濾波器法 125

7.6　對Laws法和Ade法的評估 126

7.7　結束語 127

7.8　書目和歷史註釋 127

第二部分　中級視覺

第8章　二值化形狀分析 130

8.1　導言 130

8.2　二值圖像的連通性 131

8.3　物體標記和計數 131

8.4　尺寸濾波 136

8.5　距離函數及其用途 138

8.6　骨架和細化 140

8.6.1　交叉數 141

8.6.2　細化的並行和順序實現 143

8.6.3　引導細化 144

8.6.4　如何看待骨架的本質 145

8.6.5　骨架節點分析 146

8.6.6　骨架在形狀識別中的應用 146

8.7　形狀識別的其他度量 147

8.8　邊界跟蹤過程 148

8.9　結束語 149

8.10　書目和歷史註釋 150

8.11　問題 151

第9章　邊界模式分析 154

9.1　導言 154

9.2　邊界跟蹤過程 156

9.3　質心輪廓 156

9.4　質心輪廓方法存在的問題 157

9.5　（s, ψ）圖 159

9.6　解決遮擋問題 160

9.7　邊界長度度量的準確性 162

9.8　結束語 163

9.9　書目和歷史註釋 164

9.10　問題 165

第10章　直線、圓和橢圓的檢測 166

10.1　導言 166

10.2　霍夫變換在直線檢測中的應用 167

10.3　垂足法 169

10.4　使用RA ^[2]