计算机控制与仿真技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电

作者:杨立

出品人:

页数:246

译者:

出版时间:2007-8

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787508446912

丛书系列:

图书标签:

• 计算机控制
• 仿真技术
• 控制系统
• MATLAB
• Simulink
• 自动化
• 建模仿真
• 算法
• 工程应用
• 电气工程

好的，这是一份关于一本名为《计算机控制与仿真技术》的书籍的详细简介，内容不涉及该书的实际主题。 --- 《数字图像处理与计算机视觉基础》 内容简介 本书全面、深入地探讨了数字图像处理与计算机视觉领域的核心理论、关键算法及其在现代工程实践中的应用。全书结构严谨，从基础的图像获取与量化开始，逐步过渡到复杂的图像分析与三维重建技术，旨在为读者构建一个扎实且全面的知识体系。 第一部分：图像基础与预处理 本部分着重于数字图像的基本概念和必要的预处理技术，为后续的分析与理解奠定基础。 1. 图像的数字化与表示： 内容涵盖了连续图像到离散图像的转化过程，详细阐述了采样、量化理论及其对图像质量的影响。讨论了不同类型的数字图像表示方法，包括二值图像、灰度图像和彩色图像（RGB, HSV, CMYK等颜色空间转换与特性）。重点分析了图像的直方图概念及其在图像增强中的初步应用。 2. 图像增强技术： 详细介绍了增强图像视觉效果的空间域与频率域增强方法。 空间域增强： 深入讲解了点运算（如伽马校正、亮度与对比度调整）、直方图处理技术（如均衡化、规定化），以及基于邻域操作的滤波技术，包括线性滤波（均值、高斯平滑）和非线性滤波（中值滤波、最大/最小滤波）在去噪与锐化中的应用对比。 频率域增强： 阐述了傅里叶变换（DFT）在图像分析中的基础作用，包括如何利用低通、高通、带通和带阻滤波器进行图像的平滑、锐化和周期性噪声去除。引入了Walsh-Hadamard变换等其他正交变换的初步概念。 3. 图像复原与噪声模型： 本章聚焦于如何从含有噪声的图像中恢复原始信息。系统介绍了常见的图像噪声模型（如高斯噪声、椒盐噪声、泊松噪声），并详细推导了维纳滤波器的原理与实现。对比分析了盲复原问题与非盲复原方法的适用场景，特别是最小均方误差（MMSE）复原技术。 第二部分：图像分割与特征提取 本部分是实现图像理解的关键步骤，介绍了如何从背景中分离出感兴趣的目标并提取其几何与统计特征。 4. 图像分割方法： 详细讲解了多种主流的分割技术。 阈值法： 深入探讨了全局阈值（如Otsu方法）和局部（自适应）阈值的确定原理。 边缘检测： 重点分析了一阶微分算子（Roberts, Prewitt, Sobel）和二阶微分算子（Laplacian）的特性，并对Canny边缘检测算法的优化步骤进行了详尽的数学推导和实践说明。 区域分割： 讨论了区域生长法、分水岭算法及其在复杂目标分离中的挑战与改进策略。 5. 形态学处理： 基于集合论的数学形态学在处理二值图像的结构信息方面至关重要。内容包括结构元（Structuring Element）的定义，以及腐蚀、膨胀、开运算、闭运算在去噪、连接、细化和填充孔洞中的应用。同时，介绍了基于灰度形态学的应用。 6. 特征提取与描述： 本章聚焦于如何量化图像中的结构信息。内容包括： 纹理特征： 介绍了灰度共生矩阵（GLCM）及其衍生特征（对比度、能量、熵）在纹理分析中的应用。 形状特征： 讨论了边界描述子（如傅里叶描述符、曲线拟合）和区域描述符（如矩不变量、Hu矩）的构建与特性。 兴趣点检测： 介绍了经典的角点检测器，如Harris角点检测器的数学原理。 第三部分：计算机视觉基础 本部分从二维图像过渡到三维世界的重建与理解，是理解深度信息和物体识别的基础。 7. 图像变换与配准： 讲解了几何变换（平移、旋转、缩放、仿射、透视变换）的矩阵表示法，以及如何利用控制点进行图像配准（Image Registration）。重点分析了RANSAC算法在鲁棒性变换估计中的作用。 8. 相机模型与标定： 详细阐述了针孔相机模型，包括内参矩阵和外参矩阵的物理意义。系统介绍了单相机标定（如张氏标定法）的步骤、误差分析和应用，为后续的三维测量奠定基础。 9. 立体视觉与深度信息获取： 本章深入探讨了如何从多视角图像中恢复场景的深度信息。内容包括双目视觉的基本原理、视差计算、立体匹配的经典算法（如块匹配法）及其优化，以及基础的极线几何原理。 10. 运动估计与跟踪： 涉及动态场景分析，包括帧间运动的估计方法，如光流法（Lucas-Kanade方法）的基本假设、约束方程和求解过程。初步介绍了目标跟踪中的卡尔曼滤波器的应用框架。 --- 本书的特点在于理论推导严谨与工程实现并重，每个章节都配有大量的实例和算法流程图，适合作为高校相关专业本科高年级、研究生的教材或参考书，同时也为从事图像处理、机器视觉、遥感分析等领域的工程师提供了一套系统的技术指南。全书力求在保持数学严谨性的同时，强调算法的计算效率和实际可行性。

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坦白说，我拿起这本书时，内心是抱着一丝怀疑的，毕竟“控制与仿真”的交叉领域教材往往难以平衡两者的深度。然而，这本书成功地做到了这一点。它在讲述控制理论时，并没有止步于传统的PID或状态空间方法，而是慷慨地引入了现代控制理论，例如最优控制和模糊逻辑控制，并且巧妙地将这些高级理论的实现过程融入到仿真环境的构建之中。最让我眼前一亮的是其在“数字仿真方法”一章中对离散化误差的深入剖析，作者非常细致地对比了欧拉法、龙格-库塔法等不同数值积分方法的稳定性和精度差异，并通过图形化的方式直观地展示了参数选择对仿真结果的巨大影响。这种对细节的执着和对工程精确度的追求，使得这本书不仅仅是一本教学用书，更像是一份高质量的技术手册。对于那些希望从“会用”上升到“精通”的工程师和研究生来说，这本书的价值是不可估量的，它帮助我构建了一套严谨的验证和优化流程。

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我必须承认，这本书在“人机交互界面设计”和“仿真结果可视化”方面的着墨，远超出了我预期的技术范围。通常，控制类书籍会把重点放在算法本身，而将界面设计视为次要的。然而，这本书却花了相当大的篇幅讨论如何设计一个既符合工程师操作习惯、又能有效传达系统状态的GUI。它讨论了如何利用三维动画来直观展示复杂系统的运动轨迹，如何通过定制化的仪表盘来监控关键性能指标，以及如何设计简洁明了的故障诊断界面。这种对“最终呈现”的关注，体现了一种完整的工程思维——一个优秀的控制系统不仅要工作得好，还必须让人容易理解和操作。这种注重用户体验和信息传达效率的视角，让这本书在众多技术专著中脱颖而出，极大地提升了我的项目报告和演示效果的专业度。

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这本书的结构安排逻辑性极强，层层递进，没有丝毫的冗余信息。它遵循了从系统建模到硬件在环（HIL）测试的完整工程链条。开篇对被控对象的特性分析和数学描述进行了坚实的基础奠定，然后水到渠成地过渡到计算机如何介入和取代模拟环节。我特别欣赏它在“实时性与并发处理”部分所占的篇幅和深度。在现代工业控制中，任务调度和资源竞争是常见的瓶颈，这本书没有回避这些难题，而是提供了基于多核处理器和RTOS（实时操作系统）的解决方案，并详细说明了如何通过仿真来预先评估这些实时约束对控制性能的影响。这表明作者的视野超越了纯粹的理论研究，而是紧密贴合了当代工业自动化对高性能计算的要求。读完这部分内容，我感觉自己对未来工业控制系统的架构设计有了更清晰的认识和更扎实的理论支撑。

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这本书的排版和图文设计简直是艺术品级别的，这对于一本技术密集型的书籍来说至关重要。我过去读过的很多技术书，图表模糊不清，公式错综复杂，阅读体验极差。但《计算机控制与仿真技术》在这方面做得非常出色。每一个算法流程图都清晰明了，关键的仿真波形图配色合理，关键点的标注非常到位，让人一眼就能抓住核心逻辑。更不用说，书中附带的那些代码示例，结构清晰，注释详尽，几乎可以直接复制粘贴到我的开发环境中运行。我尝试着跑了一遍关于“机械臂运动学逆解”的仿真案例，整个过程非常顺畅，这极大地节省了我从零开始搭建环境的时间。这种对可读性和易用性的高度重视，体现了编著者深厚的教学功底和对读者群体的深刻理解。它让“高深莫测”的计算机控制技术变得触手可及，降低了入门的心理门槛，非常适合自学者和需要快速上手项目的人士。

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这部《计算机控制与仿真技术》的书籍，从我一个初次接触该领域的读者的角度来看，简直是一本醍醐灌顶的宝典。我一直对如何将复杂的物理系统在虚拟环境中精确模拟并加以控制感到十分困惑，尤其是在处理实时动态反馈和模型精确度的问题上。这本书的讲解方式非常贴近实际工程应用，它不是空泛地罗列理论公式，而是深入剖析了从基础的数字信号处理到高级的自适应控制算法在计算机环境中的具体实现路径。我特别欣赏它在“系统辨识”章节的处理，作者没有采用教科书式的僵硬描述，而是通过大量的案例研究，展示了如何从实际采集的数据中提炼出准确的系统数学模型，这对于我后续进行实验设计至关感重要。书中的仿真工具选型和软件环境配置部分也极其详尽，手把手地教会了读者如何搭建一个稳定、高效的仿真平台，这一点是市面上很多理论性过强的书籍所缺乏的。总而言之，这本书为我构建了一个从理论到实践、从抽象模型到具体代码的全景式认知框架，极大地提升了我解决实际工程问题的信心。

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