《視覺測量技術基礎》是2013年電子工業出版社出版的圖書，作者是白福忠。
基本介紹
- 書名：視覺測量技術基礎
- 作者：白福忠
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2013年08月
- 頁數：268 頁
- 開本：16 開
- ISBN：9787121209253
- 叢書名：全國高等院校儀器儀表及自動化類“十二五”規劃教材
- 千字數：429
- 版次：01-01
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書從計算機視覺以及人類視覺的概念與特點出發，系統地闡述了視覺測量的基礎原理、測量方法、測量系統、關鍵技術與實用算法。全書共12章，前兩章介紹計算機視覺、視覺測量技術的基本概念、以及人類視覺系統及其特性；第3、4章介紹視覺測量硬體系統，分別為光輻射與光源照明、光學成像與圖像採集；第5～8章介紹圖像與圖像處理的基礎知識，包括圖像基礎、圖像質量的改善、二值圖像分析和圖像的特徵提取；第9～12章介紹圖像測量的基礎理論以及典型套用技術，包括圖像配準、攝像機標定、雙目立體成像和光學三角法三維測量。
圖書目錄
第1章 緒論 1
1.1 計算機視覺 1
1.1.1 計算機視覺的概念 1
1.1.2 計算機視覺的發展 2
1.1.3 Marr視覺理論簡介 3
1.1.4 計算機視覺的研究內容及面臨的問題 6
1.1.5 計算機視覺的套用 8
1.1.6 相關學科 9
1.2 視覺測量技術 10
1.2.1 視覺測量技術分類 10
1.2.2 視覺測量系統組成 11
1.2.3 視覺測量的流程 13
1.2.4 視覺測量技術的特點 14
1.2.5 視覺測量技術的套用 14
1.2.6 視覺測量技術的發展趨勢 15
思考與練習 16
第2章 人類視覺 17
2.1 感覺與視覺 18
2.1.1 感覺 18
2.1.2 感覺的生理機制 18
2.1.3 感覺閾值 18
2.1.4 視覺 19
2.2 人眼構成 20
2.3 視覺過程 21
2.3.1 光學過程 21
2.3.2 化學過程 22
2.3.3 神經處理過程 24
2.4 視覺感受野 25
2.5 視覺的空間特性 26
2.5.1 空間頻率回響特性 26
2.5.2 視覺在空間上的累積效應 27
2.5.3 眼睛的空間解析度 28
2.6 視覺的時間特性 28
2.6.1 時間頻率回響特性 28
2.6.2 視覺在時間上的累積效應 30
2.6.3 眼睛的時間解析度 30
2.6.4 視覺適應 30
2.7 視覺的心理物理學特性 31
2.7.1 視覺對比 31
2.7.2 視錯覺 31
2.7.3 馬赫帶效應 33
2.7.4 赫爾曼格子錯覺 34
思考與練習 35
第3章 光輻射與光源照明 36
3.1 電磁波與光輻射 36
3.2 輻射度量和光度量 38
3.2.1 輻射度量 38
3.2.2 光度量 40
3.2.3 輻射度量與光度量之間的關係 41
3.3 光源 42
3.3.1 光源的基本性能參數 42
3.3.2 常用可見光光源 44
3.4 光源照明系統 49
3.4.1 照明光源類型 49
3.4.2 照明方式 50
3.4.3 照明顏色 52
第4章 光學成像與圖像採集 53
4.1 鏡頭 53
4.1.1 鏡頭結構 55
4.1.2 視場 55
4.1.3 光學倍率和數值孔徑 56
4.1.4 景深 56
4.1.5 曝光量和光圈數 58
4.1.6 解析度 58
4.1.7 鏡頭選擇 60
4.2 光電成像器件 61
4.2.1 光電成像器件的發展 61
4.2.2 光電成像器件分類 62
4.3 電荷耦合器件 63
4.3.1 MOS結構 63
4.3.2 CCD工作原理 64
4.3.3 CCD分類 68
4.3.4 CCD特性參數 74
4.3.5 CMOS感測器 79
4.4 圖像採集卡 80
4.5 計算機 81
4.5.1 硬體配置 81
4.5.2 數據通信接口 82
思考與練習 83
第5章 圖像基礎 84
5.1 圖像的產生 84
5.2 數字圖像 85
5.2.1 數位化 85
5.2.2 數字圖像的表示 88
5.2.3 圖像檔案格式 89
5.3 圖像分類 90
5.4 彩色圖像 92
5.4.1 彩色基礎 92
5.4.2 彩色模型 93
5.4.3 彩色圖像的灰度化處理 97
5.5 圖像性質 98
5.5.1 圖像解析度 98
5.5.2 直方圖與聯合直方圖 98
5.5.3 熵和聯合熵 101
5.5.4 其他統計特徵 101
5.5.5 圖像品質評價 102
5.6 圖像處理運算的形式 104
5.6.1 點處理 105
5.6.2 鄰域處理 105
5.6.3 全局處理 106
5.7 圖像的傅立葉變換 106
5.7.1 傅立葉級數 106
5.7.2 傅立葉變換 108
5.7.3 幅度譜、相位譜和功率譜 109
5.7.4 二維DFT的性質 110
5.7.5 圖像傅立葉變換的MATLAB實現 114
思考與練習 114
第6章 圖像質量的改善 116
6.1 對比度增強 117
6.1.1 灰度級變換 117
6.1.2 直方圖變換 120
6.1.3 彩色增強 125
6.2 平滑與噪聲濾除 129
6.2.1 圖像中的噪聲 129
6.2.2 均值濾波 130
6.2.3 中值濾波 132
6.2.4 邊緣保持濾波器 134
6.3 頻域濾波 135
6.3.1 頻域濾波基礎 135
6.3.2 低通濾波器 137
6.3.3 高通濾波器 139
6.3.4 帶阻濾波器 141
6.3.5 同態濾波器 142
6.4 銳化 143
6.5 圖像的代數運算 144
6.5.1 圖像相加 144
6.5.2 圖像相減 146
6.5.3 圖像相乘 146
6.5.4 圖像相除 147
思考與練習 148
第7章 二值圖像分析 150
7.1 圖像分割與閾值分割 151
7.1.1 圖像分割 151
7.1.2 閾值分割 151
7.2 全局閾值法 153
7.2.1 雙峰法 153
7.2.2 p參數法 154
7.2.3 判別分析法 154
7.2.4 最大熵法 155
7.2.5 自動疊代法 155
7.3 自適應閾值法 156
7.3.1 閾值插值法 156
7.3.2 移動平均法 156
7.4 二值圖像的幾何學性質 156
7.4.1 連通性 156
7.4.2 距離 158
7.5 二值圖像的操作 159
7.5.1 連通成分標記 159
7.5.2 膨脹與腐蝕 160
7.5.3 細線化 161
7.5.4 形狀特徵的測量方法 163
思考與練習 166
第8章 圖像的特徵提取 167
8.1 點檢測 167
8.1.1 Moravec角點檢測運算元 168
8.1.2 SUSAN角點檢測運算元 168
8.1.3 Harris角點檢測運算元 170
8.2 邊緣檢測 171
8.2.1 邊緣的模型、邊緣檢測的基本步驟 171
8.2.2 基於梯度的邊緣檢測 173
8.2.3 基於拉普拉斯運算元的邊緣檢測 176
8.2.4 Canny運算元 178
8.3 邊緣跟蹤 181
8.3.1 局部處理方法 181
8.3.2 邊緣跟蹤方法 181
8.4 Hough變換 182
8.4.1 Hough變換及直線檢測 183
8.4.2 Hough變換圓檢測 185
8.4.3 廣義Hough變換 187
8.5 形狀特徵 188
8.5.1 形狀特徵須滿足的條件 188
8.5.2 形狀特徵的套用 188
8.5.3 形狀的描述和表示 189
8.6 變換係數特徵 191
8.7 紋理特徵 192
8.7.1 灰度共生矩陣 193
8.7.2 自相關函式 195
8.7.3 灰度差值統計 195
8.7.4 傅立葉描述子 196
思考與練習 196
第9章 圖像配準 198
9.1 圖像配準概述 199
9.1.1 圖像配準概念 199
9.1.2 常用的圖像配準技術 200
9.1.3 圖像配準技術的套用 201
9.2 空間幾何變換 202
9.2.1 簡單變換 202
9.2.2 剛體變換與相似性變換 204
9.2.3 仿射變換 204
9.2.4 投影變換 205
9.2.5 非線性變換 205
9.3 基於灰度的圖像配準 206
9.3.1 空域模板匹配及相似性度量 206
9.3.2 相位相關法 208
9.4 基於特徵的圖像配準 210
9.4.1 基於特徵的配準步驟 210
9.4.2 形狀匹配及Hausdorff距離 211
9.5 快速配準算法 212
9.5.1 變灰度級相關算法 212
9.5.2 FFT相關算法 212
9.5.3 序慣相似性檢測算法 213
9.5.4 變解析度相關算法 213
9.5.5 基於投影特徵的匹配算法 213
9.6 亞像素級配準技術 214
9.6.1 擬合法 214
9.6.2 插值法 215
9.6.3 細分像素法 216
思考與練習 216
第10章 攝像機標定 218
10.1 視覺測量坐標系 218
10.1.1 四個基本坐標系 218
10.1.2 四個坐標系間的變換關係 219
10.2 攝像機成像模型 221
10.2.1 針孔模型 222
10.2.2 透視投影 222
10.2.3 攝像機鏡頭畸變 223
10.3 攝像機標定方法 225
10.3.1 線性標定方法 226
10.3.2 Tsai兩步標定法 228
第11章 雙目立體成像 232
11.1 雙目成像模式與視差 233
11.1.1 雙目橫向模式 233
11.1.2 雙目橫向會聚模式 234
11.1.3 雙目縱向模式 236
11.2 雙目視覺測量數學模型 237
11.3 立體匹配方法概述與極線約束 238
11.3.1 立體匹配技術 238
11.3.2 極線約束 238
11.4 雙目視覺測量系統標定 239
第12章 光學三角法三維測量技術 241
12.1 三維測量技術及套用 241
12.1.1 接觸式與非接觸式測量 242
12.1.2 光學三維測量技術的套用 244
12.2 光學三角法測量原理 245
12.3 結構光視覺測量法 246
12.3.1 結構光視覺測量系統 246
12.3.2 結構照明光源與照明方式 247
12.3.3 單線結構光測量原理 248
12.3.4 多線結構光測量原理 249
12.4 光柵投射法 250
12.4.1 光柵投射法基本原理 250
12.4.2 相位測量技術 251
參考文獻 254
