Calibration and Orientation of Cameras in Computer Vision pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Gruen, A. (EDT)/ Huang, Thomas S. (EDT)

出品人:

页数:235

译者:

出版时间:

价格:1981.04元

装帧:HRD

isbn号码:9783540652830

丛书系列:

图书标签:

• 计算机视觉
• 计算机视觉
• 相机标定
• 相机姿态估计
• 三维重建
• 图像处理
• 几何视觉
• 机器人视觉
• 摄影测量
• 结构视觉
• 视觉SLAM

探索宇宙的奥秘：从微观粒子到浩瀚星系 这本书并非关于计算视觉中相机校准与定向的详尽指南，而是将目光投向更宏大、更基础的领域——宇宙的构成、演化及其展现出的无穷奥秘。它旨在为热衷于探索宇宙终极问题的读者提供一条深入浅出的认知路径，从最小的基本粒子碰撞，到驱动星系形成与演变的引力法则，再到支撑整个时空结构的量子理论，层层剥开宇宙的面纱。 第一章：物质的基石——粒子物理学的奇幻之旅 我们的探索始于构成一切物质的最基本单元——基本粒子。这一章将带领读者走进粒子物理学的殿堂，认识构成物质的夸克和轻子家族，以及传递基本力的玻色子。我们将深入了解标准模型，这个描述了电磁力、弱核力和强核力相互作用的宏伟理论。读者将学习到质子和中子是如何由夸克组成的，为何电子不会坠入原子核，以及中微子这些几乎不与物质发生作用的“幽灵粒子”。 我们将触及粒子物理学的最新前沿，例如希格斯玻色子的发现如何解释了粒子质量的来源，以及寻找超出标准模型的“新物理”的线索，例如暗物质和暗能量的候选粒子。通过理解粒子的碰撞实验，如大型强子对撞机（LHC）的工作原理，读者将体会到科学家们是如何在极高的能量下“敲碎”物质，探寻其最深层的秘密。我们将讨论基本粒子存在的证据，以及它们在宇宙早期扮演的关键角色，理解正是这些粒子的相互作用，最终形成了我们今天所见的物质世界。 第二章：时空的织锦——广义相对论与宇宙的几何 一旦我们理解了物质的基本构成，就必然会引出它们如何协同工作的问题。本章将聚焦于阿尔伯特·爱因斯坦革命性的广义相对论，它深刻地改变了我们对引力、空间和时间的理解。读者将学习到，引力并非一种“力”，而是质量和能量弯曲了时空造成的几何效应。我们将用生动的类比，解释为何行星会围绕恒星运行，为何光线在经过大质量天体时会发生偏折，这便是引力透镜现象的根源，也是我们观测遥远宇宙的重要工具。 本章将深入探讨广义相对论的一些重要预言，例如黑洞——时空中引力极其强大的区域，连光都无法逃脱。读者将了解黑洞的形成机制，它们的视界以及奇点，并探讨黑洞在星系演化中所扮演的角色。我们还将讨论引力波，时空涟漪在宇宙中的传播，以及它们如何为我们提供一种全新的观测宇宙的方式，例如通过探测双黑洞或双中子星合并产生的引力波，来验证广义相对论的预言并揭示宇宙的极端事件。本章将把抽象的数学概念转化为对宇宙宏观结构的直观理解，让读者感受到时空本身的动态与奇妙。 第三章：星辰大海的宏伟画卷——宇宙学与大爆炸 在理解了基本粒子和时空几何之后，我们便有能力将目光投向整个宇宙。本章将深入宇宙学领域，探讨宇宙的起源、演化和最终命运。我们将从大爆炸理论出发，回顾宇宙在最初的瞬间所经历的极度高温和高密状态，以及随后的快速膨胀和冷却过程。读者将了解宇宙微波背景辐射（CMB）——大爆炸的“余晖”，以及它如何为大爆炸理论提供了无可辩驳的证据，并从中我们能够窥见早期宇宙的结构和成分。 本章将详细介绍宇宙的膨胀，以及哈勃定律如何揭示了宇宙正在不断地扩张。我们将探讨宇宙的组成成分，特别是神秘的暗物质和暗能量，它们占据了宇宙总质量-能量的大部分，但其本质仍然是未解之谜。读者将学习到暗物质如何通过引力效应影响星系和星系团的形成，而暗能量则被认为是导致宇宙加速膨胀的罪魁祸首。我们将讨论宇宙的结构形成，例如星系、星系团和超星系团是如何在大爆炸的微小扰动下逐渐涌现出来的。最后，本章将展望宇宙的未来，探讨宇宙是会永远膨胀下去，还是最终会收缩，或是面临其他的可能性。 第四章：量子世界的诡谲与实在——量子力学及其宇宙学启示 尽管广义相对论成功地描述了宏观宇宙的引力行为，但当我们深入到微观粒子层面时，又会遇到量子力学这一截然不同的描述框架。本章将揭开量子力学的神秘面纱，介绍其核心概念，例如波粒二象性、叠加态、量子纠缠和不确定性原理。读者将学习到，在量子世界中，粒子的行为不再是确定的，而是遵循概率的规律，并且存在一些违反我们日常直觉的现象。 本章将探讨量子力学如何与宇宙学相结合，例如在理解大爆炸早期宇宙的量子涨落，以及它们如何演化成今天宇宙中的结构。我们将讨论量子场论，它将基本粒子视为量子场的激发，并成功地统一了除引力外的所有基本相互作用。读者将接触到一些前沿的理论，例如弦理论和量子引力，它们试图调和量子力学和广义相对论，以期建立一个描述宇宙所有尺度的统一理论。本章将带领读者思考量子世界的哲学含义，例如观测者在量子过程中的作用，以及我们对“实在”的理解是否需要被重塑。 第五章：生命的火花与智慧的曙光——天体生物学与地外文明的可能性 在我们理解了宇宙的物理规律和结构之后，一个最引人入胜的问题自然而然地浮现：我们在宇宙中是孤独的吗？本章将从天体生物学的视角出发，探讨生命在宇宙中出现的可能性。我们将回顾地球上生命的起源和演化，理解生命所需的极端条件，并将其类比到其他可能存在生命的星球。读者将学习到，行星的宜居带、液态水的存在、大气成分等因素对于生命至关重要。 本章将介绍搜寻地外生命（SETI）的努力，以及我们如何通过射电望远镜或光学望远镜来寻找潜在的智慧信号。我们将讨论行星探测器和空间望远镜，例如詹姆斯·韦伯空间望远镜，它们如何帮助我们探测遥远系外行星的大气成分，寻找生命的化学痕迹。读者将了解宇宙中存在着数量庞大的系外行星，其中一些可能具备生命存在的条件。最后，本章将探讨地外文明存在的概率，以及如果我们真的探测到来自其他文明的信号，将对人类社会和科学研究产生何种深远的影响。我们将以对宇宙未知的好奇与敬畏之心，为这段探索之旅画上句号。

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这本书给我最深刻的印象是它在理论深度和工程实用性之间找到了一个近乎完美的平衡点。很多市面上的书籍要么过于偏重理论推导，让人感觉像是读一篇学术论文，要么就是过度聚焦于某个特定软件库的API调用，缺乏底层原理的支撑。而这本著作，恰好避免了这些陷阱。它详尽阐述了从如何设计一个高效的校准模板（Checkerboard Pattern），到如何利用多视角数据进行联合优化（Bundle Adjustment）的每一步细节。其中关于“鲁棒性估计”的章节尤其精彩，作者没有仅仅满足于最小二乘法，而是深入探讨了如何使用M-估计、RANSAC等方法来有效过滤掉数据中的异常值（Outliers），这在任何真实世界的视觉系统中都是至关重要的生存技能。书中的算法描述详尽到可以直接转化为代码，而且作者还贴心地补充了在不同硬件平台（如GPU加速）上实现这些算法时需要注意的性能瓶颈。这本书的价值在于，它不仅教你如何让系统工作，更教你如何让系统在充满干扰的真实世界中，**可靠地**工作。

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我最近参与了一个高精度三维重建的项目，对现有工具书的深度和广度都感到有些力不从心，直到我遇到了这本专注于精确系统建模的著作。这本书的叙事风格非常平实、克制，但字里行间透露出对细节的偏执追求。它没有过多地渲染那些花哨的最新算法，而是沉下心来，将“校准”这个核心动作，拆解成无数个可量化的、可验证的步骤。我特别喜欢其中关于“系统识别与参数辨识”的章节，作者没有停留在理论公式的堆砌，而是用大量的实际案例说明了在真实世界中，环境噪声、温度漂移和机械公差如何系统性地影响最终精度。书中对于不同校准目标函数（Objective Function）的优劣势对比分析，深入到收敛速度和全局最优解的探寻难度上，这为我们在面对资源有限的嵌入式系统时，提供了宝贵的决策依据。读完后，我立刻尝试调整了我们项目中相机模型参数的优化流程，效果立竿见影，原本困扰团队很久的“微小抖动”问题得到了显著改善。这本书更像是经验丰富的老技师递给年轻人的珍贵笔记，直击要害，毫不拖泥带水。

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说实话，初次接触这类偏底层的视觉学科时，我一直担心会陷入无穷无尽的线性代数和抽象几何的泥潭，但这本书的撰写者显然深谙读者的困惑。他们的叙述方式有一种独特的“循序渐进的赋能感”。开篇部分并没有急于抛出复杂的张量运算，而是先用清晰的物理图像和直观的类比，帮助读者建立起对三维空间到二维图像投影的基本直觉。接着，他们才逐步引入必要的数学工具，每引入一个新工具，都会立即关联到它在解决某个特定校准难题中的应用。这种“问题驱动”的教学模式，极大地激发了我的学习兴趣。尤其是关于畸变模型的部分，作者不仅详细解释了径向和切向畸变，还对一些较少被提及的更高阶的畸变项进行了深入剖析，并提供了如何通过实验来区分这些误差来源的实用建议。读完后，我对那些教科书上轻描淡写带过的“参数估计”步骤，有了脱胎换骨的理解，感觉自己真正掌握了一套可以用于构建高精度系统的思维框架。

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我是一名专注于机器人导航的开发者，对低延迟、高可靠性的感知系统有着近乎苛刻的要求。因此，我寻找的不仅仅是理论参考，更是一本能指导我进行系统级调试和优化的工具书。这本《Calibration and Orientation of Cameras in Computer Vision》展现出一种罕见的、注重系统集成视角的专业性。它并没有将相机校准视为一个孤立的预处理步骤，而是将其置于整个感知链条的核心位置，讨论了时间同步、运动补偿与标定结果之间的相互影响。书中对于不同传感器（如激光雷达与相机）之间外参标定的探讨尤其前沿和实用，作者对多模态数据融合的数学基础进行了严谨的梳理，并且清晰地指出了不同融合策略的计算复杂度权衡。更难能可贵的是，作者在全书的结论部分，对未来可能出现的挑战——例如大规模动态场景下的在线自标定——进行了富有洞察力的展望。整本书读下来，感觉像是接受了一次顶尖专家的深度辅导，它极大地提升了我对视觉系统误差预算和容错设计的理解高度。

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这本书的封面设计极其引人注目，那种深沉的藏蓝色调，配上精致的、仿佛工程图纸般的白色线条勾勒出的复杂几何结构，立刻就抓住了我的眼球。我是在寻找一本能为我提供坚实理论基础，同时又不失工程实践指导的视觉技术书籍时偶然发现它的。初翻目录，就被其详尽的章节划分所震撼，从基础的传感器物理特性解析，到复杂的空间变换矩阵构建，再到特定应用场景下的鲁棒性测试方法，内容组织得逻辑严密，层次分明。特别是关于非线性误差模型那一部分，作者显然花费了大量心血去梳理那些晦涩难懂的数学公式，并用极其清晰的图示来辅助理解，这对于我这种更偏向于应用层面的工程师来说，简直是福音。我尤其欣赏作者在引入新概念时，总能巧妙地追溯到其历史源流和数学本质，这使得我们不仅仅是学会“怎么做”，更理解了“为什么这样做”。整本书的排版典雅而不失专业感，注释详尽，参考文献的引用也极具权威性，让人感觉手中捧着的不是一本普通的教材，而是一份沉甸甸的、经过时间检验的专业知识库。阅读过程中，我仿佛能感受到作者作为一线研究人员的严谨与热情，力求将这个复杂的主题以最准确、最易懂的方式呈现出来。

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