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1、LOGO计算机算机视觉与与图像像处理理Xian University of Architecture and TechnologyXian University of Architecture and TechnologyCompany Logo计算机算机视觉与与图像像处理理第一章第一章 概述概述n计算机算机视觉简介介n计算机算机视觉研研究的主要究的主要内内容容与与发展展n视觉研研究中的究中的图像像处理理n应用的用的实例例n重要的重要的国国际期刊期刊与会与会议n主要的主要的参参考文考文献献Xian University of Architecture and Technology计算机算机视觉
2、与与图像像处理理Company Logou计算机算机视觉简介介 n什么是计算机视觉：使计算机具有像人那样的视觉功能n-“计算机视觉的挑战是要为计算机和机器人开发具有与人类水平相当的视觉能力。机器视觉需要图像信号，纹理和颜色建模，几何处理和推理，以及物体建模。一个有能力的视觉系统应该把所有这些处理都紧密地集成在一起。n源于图像处理与模式识别，是人工智能的一个分支n困难和研究意义逆问题信息的损失模型不充分对人与生物的视觉了解正处于初级阶段将对国民经济和国防建设各方面产生重大影响计算机视觉是一门综合性强的学科其中包括计算机科学和工程、信号处理、物理学、应用数学和统计学，神经生理学和认知科学等。Xia
3、n University of Architecture and Technology计算机算机视觉与与图像像处理理Company Logou为什什么么要要研研究究计算机算机视觉 n图像与视频信息无所不在n应用需求工业自动化非损伤性工件的校验和质量控制工业生产线中的在线检测机器人导引智能的人机交互人脸分析与合成，人体行为分析（手势、步态）三维虚拟场景重建（电子娱乐）视频自动监视与多媒体信息检索基于对象的视频编解码Xian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u科学探索科学探索人与生物是如何人与生物是如何进行目
4、行目标识别的的进一步理解人一步理解人类视觉Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u计算机算机视觉研究的主要内容研究的主要内容 成像的物理成像的物理过程（程（图像是如何形成的）像是如何形成的）相机（图像传感器）相机模型相机标定光源光源测度光源的表面反射颜色颜色合成原理颜色的表示Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Xian University of Archit
5、ecture and Technology图图像工程的三像工程的三个个层层次次计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理单幅幅图像中的初像中的初级视觉（Early Vision in One Image）u图像中像中显著性特征的著性特征的检测图像中灰度的突变结构（边缘）图像中几何形状的检测纹理的统计特征描述（纹理分析与纹理分割）u图像像变换与与滤波波图像表示（图像的稀疏表示）图像滤波（特征提取）图像块与检测模式相似，滤波器输出较强本质上为图像块与检测模板做内积（投影）运算。完成信息过滤，抑制不需的信息。XAUATXian University of Architecture and Techno
6、logy计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u图像卷像卷积与多尺度分析与多尺度分析 Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u图像光滑、像光滑、边缘与角点与角点检测 Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理C
7、ompany LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u多幅多幅图像中的初像中的初级视觉 多视点几何极线约束对应问题视差与深度从运动恢复结构Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company Logo视视差差=x1-x2=x1-x2与与深度成反比深度成反比Xian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像
8、处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u中中级视觉 分解分解图像与像与视频为具有物理意具有物理意义的的结构构单元元图像分割（分割像分割（分割线索）索）:分解分解图像与像与视频为一些有意一些有意义的的块如：如：视频场景分割与景分割与编辑如：如：寻找找图像的像的组成部分成部分目目标跟踪跟踪:在在长序列序列图像中跟踪运像中
9、跟踪运动目目标Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u高高级视觉（几何方法）（几何方法）目目标形状及其空形状及其空间位置关系位置关系基于模型的基于模型的视觉目目标的位置与姿的位置与姿态目目标的曲面与的曲面与轮廓廓目目标在在在在图像平面中的像平面中的轮廓形成廓形成多多维数据（数据（3D）Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u高高级视觉（统计方法）方法）目目标识别
10、的的统计分分类模板与分模板与分类器器 目目标检测可以描述可以描述为模式分模式分类问题目目标的各个的各个组成部分的关系推理成部分的关系推理 利用分利用分类器器检测目目标的各个部分，然后推理各个部分的关系的各个部分，然后推理各个部分的关系.（局部（局部特征与全局特征的特征与全局特征的综合）合）视觉目目标特征与分特征与分类器器结合合Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology
11、计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture an
12、d Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Arc
13、hitecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u学学习网址网址 uhttp:/www.cs
14、.cmu.edu/cil/vision.htmlCompany LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u课程介程介绍u本本课程主要介程主要介绍数字数字图像像处理和模式理和模式识别的基的基础内容。数字内容。数字图像像处理部分包括理部分包括图像像变换，图像增像增强，图像分割，形像分割，形态学学图像像处理理等内容；本等内容；本课程的另一重点内容是程的另一重点内容是阐述述计算机算机视觉的基本理的基本理论，要求学生能要求学生能够熟熟练掌握掌握摄像机成像模型、像机成像模型、边缘检测与估与估计、图像像分割、
15、运分割、运动分析、分析、摄像机定像机定标、三、三维重建、建模与重建、建模与识别等低等低层、中中层及高及高层计算机算机视觉技技术、发展与展与应用，用，为进一步学一步学习计算机算机视觉理理论和从事和从事专业研究打下基研究打下基础。Company LogoXian University of Architecture and Technology计计算机算机视觉视觉与与图图像像处处理理u教材名称：教材名称：u（1）Milan Sonka(美美)等著，艾海舟等等著，艾海舟等译.图像像处理分析与机理分析与机器器视觉（第三版）（第三版）.北京：清北京：清华大学出版社大学出版社.2011.1u（2）章毓晋著
16、）章毓晋著.图像工程（上、下册）（第三版）像工程（上、下册）（第三版）.北京：清北京：清华大学出版社大学出版社.2012.2.u参考参考书：u（1）R.C.Gonzales(美美).阮秋琦等阮秋琦等译.数字数字图像像处理理.北京：北京：电子工子工业出版社，出版社，2004.u（2）R.C.Gonzales(美美).阮秋琦等阮秋琦等译.数字数字图像像处理理（MATLAB版）版）.北京：北京：电子工子工业出版社，出版社，2004.u（3）塞利斯基（美），）塞利斯基（美），计算机算机视觉算法与算法与应用，北京：清用，北京：清华大学出版社，大学出版社，2012.3Company LogoXian University of Architecture and Technology