视觉测量技术基础_PDF下载[43MB-百度云]白福忠

本书特色

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　　本书从计算机视觉以及人类视觉的概念与特点出发，系统地阐述了视觉测量的基础原理、测量方法、测量系统、关键技术与实用算法。全书共12章，前两章介绍计算机视觉、视觉测量技术的基本概念、以及人类视觉系统及其特性；第3、4章介绍视觉测量硬件系统，分别为光辐射与光源照明、光学成像与图像采集；第5～8章介绍图像与图像处理的基础知识，包括图像基础、图像质量的改善、二值图像分析和图像的特征提取；第9～12章介绍图像测量的基础理论以及典型应用技术，包括图像配准、摄像机标定、双目立体成像和光学三角法三维测量。

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内容简介

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　　1、本书按照基本概念、成像系统与理论、图像基础、图像处理与分析、三维立体成像这一主线安排编写，体现从简到繁、由浅入深、从理论到实际、从技术到系统的特点，力求具有基础性、层次性、系统性、先进性与实用性。

　　2、每章均以“引例”开篇，通过引入一个工程实例，以设问的方式提出采用哪种解决方案来实现，依次指出本章将要阐述的重点内容或关键问题。

　　3、对抽象或重要的概念力求以图文并茂的方式进行阐述，对某些重要算法一并给出matlab源代码，并配合一定量的习题进一步启发读者对知识的理解与应用。

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作者简介

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　　白福忠，副教授，内蒙古工业大学机械学院测控技术与仪器系专职教师，对机器视觉领域多有研究，多次担任国际著名光学期刊Applied
Optics的审稿工作。

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第1章绪论1.1 计算机视觉1.1.1 计算机视觉的概念1.1.2 计算机视觉的发展1.1.3 marr视觉理论简介1.1.4 计算机视觉的研究内容及面临的问题1.1.5 计算机视觉的应用1.1.6 相关学科1.2 视觉测量技术1.2.1 视觉测量技术分类1.2.2 视觉测量系统组成1.2.3 视觉测量的流程1.2.4 视觉测量技术的特点1.2.5 视觉测量技术的应用1.2.6 视觉测量技术的发展趋势思考与练习第2章人类视觉2.1 感觉与视觉2.1.1 感觉2.1.2 感觉的生理机制2.1.3 感觉阈值2.1.4 视觉2.2 人眼构成2.3 视觉过程2.3.1 光学过程2.3.2 化学过程2.3.3 神经处理过程2.4 视觉感受野2.5 视觉的空间特性2.5.1 空间频率响应特性2.5.2 视觉在空间上的累积效应2.5.3 眼睛的空间分辨率2.6 视觉的时间特性2.6.1 时间频率响应特性2.6.2 视觉在时间上的累积效应2.6.3 眼睛的时间分辨率2.6.4 视觉适应2.7 视觉的心理物理学特性2.7.1 视觉对比2.7.2 视错觉2.7.3 马赫带效应2.7.4 赫尔曼格子错觉思考与练习第3章光辐射与光源照明3.1 电磁波与光辐射3.2 辐射度量和光度量3.2.1 辐射度量3.2.2 光度量3.2.3 辐射度量与光度量之间的关系3.3 光源3.3.1 光源的基本性能参数3.3.2 常用可见光光源3.4 光源照明系统3.4.1 照明光源类型3.4.2 照明方式3.4.3 照明颜色第4章光学成像与图像采集4.1 镜头4.1.1 镜头结构4.1.2 视场4.1.3 光学倍率和数值孔径4.1.4 景深4.1.5 曝光量和光圈数4.1.6 分辨率4.1.7 镜头选择4.2 光电成像器件4.2.1 光电成像器件的发展4.2.2 光电成像器件分类4.3 电荷耦合器件4.3.1 mos结构4.3.2 ccd工作原理4.3.3 ccd分类4.3.4 ccd特性参数4.3.5 cmos传感器4.4 图像采集卡4.5 计算机4.5.1 硬件配置4.5.2 数据通信接口思考与练习第5章图像基础5.1 图像的产生5.2 数字图像5.2.1 数字化5.2.2 数字图像的表示5.2.3 图像文件格式5.3 图像分类5.4 彩色图像5.4.1 彩色基础5.4.2 彩色模型5.4.3 彩色图像的灰度化处理5.5 图像性质5.5.1 图像分辨率5.5.2 直方图与联合直方图5.5.3 熵和联合熵5.5.4 其他统计特征5.5.5 图像品质评价5.6 图像处理运算的形式5.6.1 点处理5.6.2 邻域处理5.6.3 全局处理5.7 图像的傅里叶变换5.7.1 傅里叶级数5.7.2 傅里叶变换5.7.3 幅度谱、相位谱和功率谱5.7.4 二维dft的性质5.7.5 图像傅里叶变换的matlab实现思考与练习第6章图像质量的改善6.1 对比度增强6.1.1 灰度级变换6.1.2 直方图变换6.1.3 彩色增强6.2 平滑与噪声滤除6.2.1 图像中的噪声6.2.2 均值滤波6.2.3 中值滤波6.2.4 边缘保持滤波器6.3 频域滤波6.3.1 频域滤波基础6.3.2 低通滤波器6.3.3 高通滤波器6.3.4 带阻滤波器6.3.5 同态滤波器6.4 锐化6.5 图像的代数运算6.5.1 图像相加6.5.2 图像相减6.5.3 图像相乘6.5.4 图像相除思考与练习第7章二值图像分析7.1 图像分割与阈值分割7.1.1 图像分割7.1.2 阈值分割7.2 全局阈值法7.2.1 双峰法7.2.2 p参数法7.2.3 判别分析法7.2.4 *大熵法7.2.5 自动迭代法7.3 自适应阈值法7.3.1 阈值插值法7.3.2 移动平均法7.4 二值图像的几何学性质7.4.1 连通性7.4.2 距离7.5 二值图像的操作7.5.1 连通成分标记7.5.2 膨胀与腐蚀7.5.3 细线化7.5.4 形状特征的测量方法思考与练习第8章图像的特征提取8.1 点检测8.1.1 moravec角点检测算子8.1.2 susan角点检测算子8.1.3 harris角点检测算子8.2 边缘检测8.2.1 边缘的模型、边缘检测的基本步骤8.2.2 基于梯度的边缘检测8.2.3 基于拉普拉斯算子的边缘检测8.2.4 canny算子8.3 边缘跟踪8.3.1 局部处理方法8.3.2 边缘跟踪方法8.4 hough变换8.4.1 hough变换及直线检测8.4.2 hough变换圆检测8.4.3 广义hough变换8.5 形状特征8.5.1 形状特征须满足的条件8.5.2 形状特征的应用8.5.3 形状的描述和表示8.6 变换系数特征8.7 纹理特征8.7.1 灰度共生矩阵8.7.2 自相关函数8.7.3 灰度差值统计8.7.4 傅里叶描述子思考与练习第9章图像配准9.1 图像配准概述9.1.1 图像配准概念9.1.2 常用的图像配准技术9.1.3 图像配准技术的应用9.2 空间几何变换9.2.1 简单变换9.2.2 刚体变换与相似性变换9.2.3 仿射变换9.2.4 投影变换9.2.5 非线性变换9.3 基于灰度的图像配准9.3.1 空域模板匹配及相似性度量9.3.2 相位相关法9.4 基于特征的图像配准9.4.1 基于特征的配准步骤9.4.2 形状匹配及hausdorff距离9.5 快速配准算法9.5.1 变灰度级相关算法9.5.2 fft相关算法9.5.3 序惯相似性检测算法9.5.4 变分辨率相关算法9.5.5 基于投影特征的匹配算法9.6 亚像素级配准技术9.6.1 拟合法9.6.2 插值法9.6.3 细分像素法思考与练习第10章摄像机标定10.1 视觉测量坐标系10.1.1 四个基本坐标系10.1.2 四个坐标系间的变换关系10.2 摄像机成像模型10.2.1 针孔模型10.2.2 透视投影10.2.3 摄像机镜头畸变10.3 摄像机标定方法10.3.1 线性标定方法10.3.2 tsai两步标定法第11章双目立体成像11.1 双目成像模式与视差11.1.1 双目横向模式11.1.2 双目横向会聚模式11.1.3 双目纵向模式11.2 双目视觉测量数学模型11.3 立体匹配方法概述与极线约束11.3.1 立体匹配技术11.3.2 极线约束11.4 双目视觉测量系统标定第12章光学三角法三维测量技术12.1 三维测量技术及应用12.1.1 接触式与非接触式测量12.1.2 光学三维测量技术的应用12.2 光学三角法测量原理12.3 结构光视觉测量法12.3.1 结构光视觉测量系统12.3.2 结构照明光源与照明方式12.3.3 单线结构光测量原理12.3.4 多线结构光测量原理12.4 光栅投射法12.4.1 光栅投射法基本原理12.4.2 相位测量技术参考文献