Computer and Robot Vision (Volume II)

Computer and Robot Vision (Volume II) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice Hall
作者:Robert M. Haralick
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2002-06-06
价格:USD 104.60
装帧:Paperback
isbn号码:9780201569438
丛书系列:
图书标签:
  • 视觉
  • Computer Vision
  • Robot Vision
  • Image Processing
  • Pattern Recognition
  • Artificial Intelligence
  • Machine Learning
  • Robotics
  • Deep Learning
  • 3D Vision
  • Object Detection
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具体描述

计算机与机器人视觉 (第二卷) 之外:图像处理、深度学习与三维重建的理论与实践 本书旨在探索计算机视觉领域中,与《计算机与机器人视觉 (第二卷)》所涵盖的经典立体视觉、运动分析以及特定应用场景(如机器人导航)之外的,更为前沿和深入的主题。 我们聚焦于现代视觉系统处理复杂场景和生成高保真认知输出所需的数学基础、算法创新以及实际工程实现。本书结构分为三个主要部分,分别深入探讨了图像信号的优化、深度学习在视觉任务中的革新性应用,以及从二维数据到三维世界的精确重构技术。 --- 第一部分:高级图像分析与信号优化 本部分着重于突破传统图像采集与预处理的限制,侧重于如何从噪声、低质量或不完备的图像数据中提取出高质量的、可供后续分析的特征。 章节一:非线性滤波与图像先验建模 本章深入讨论了超越标准高斯或均值滤波器的先进降噪技术。我们将详细分析变分方法在图像恢复中的核心地位,特别是Total Variation (TV) 模型及其变体在保留边缘清晰度方面的优势与局限性。讨论内容包括: 全变分最小化 (Total Variation Minimization): 介绍Rudin-Osher-Fatemi (ROF) 模型及其求解算法,包括经典的交替方向乘子法 (ADMM) 在大规模图像集上的应用。 双边滤波与引导滤波 (Bilateral and Guided Filtering): 探讨如何通过空间邻域和灰度相似性(或外部引导图像)进行自适应平滑,以实现细节保留。 基于稀疏表示的去噪: 阐述小波变换、字典学习 (Dictionary Learning) 等方法如何构建图像的底层稀疏先验,以及如何利用这些先验进行高效的图像去噪和压缩感知重建。 章节二:图像超分辨率重建 (Super-Resolution, SR) 本章聚焦于如何从多个低分辨率图像(多帧SR)或单张低分辨率图像(单帧SR)中合成出高分辨率图像。 稀疏编码SR (Sparse Coding SR): 详细分析如何通过学习高低分辨率补丁对的映射关系来实现亚像素级别的细节恢复。 基于流的运动补偿与融合: 在多帧SR中,准确估计帧间光流 (Optical Flow) 是关键。本章将介绍鲁棒的光流估计算法(如Horn-Schunck的改进版和基于能量最小化的局部方法),并讨论如何利用这些流信息进行像素级别的对齐和加权融合。 深度学习驱动的SR架构: 介绍SRCNN、VDSR、EDSR等标志性网络结构,重点分析残差连接、批次归一化在提高收敛速度和重建质量上的作用。 --- 第二部分:深度学习在视觉任务中的范式转变 本部分全面覆盖了自2012年以来,卷积神经网络 (CNN) 及其变体如何重塑了计算机视觉的几乎所有子领域。 章节三:卷积神经网络的理论基础与高效实现 本章为读者打下坚实的理论基础,理解深度学习模型的工作原理及优化策略。 网络结构分析: 深入剖析经典网络(如AlexNet, VGG, ResNet, DenseNet, Inception家族)的设计哲学,讨论感受野的有效性、深度与宽度的权衡。重点讨论残差学习的数学意义——将复杂映射分解为学习残差函数。 优化器与正则化: 详细比较SGD、Momentum、AdaGrad、RMSProp和Adam优化器的收敛特性。探讨Dropout、批量归一化 (Batch Normalization, BN) 和层归一化 (Layer Normalization) 如何稳定训练过程并提高泛化能力。 可解释性与对抗性攻击 (Adversarial Examples): 初步探讨模型内部的激活可视化(如Grad-CAM),以及理解模型对输入微小扰动的敏感性,这是确保系统鲁棒性的前提。 章节四:高级语义理解与实例分割 本章超越了传统的图像分类,关注于像素级别的理解和对象定位。 目标检测的演进: 从基于区域的Two-Stage方法(R-CNN系列,Fast/Faster R-CNN)到基于回归的One-Stage方法(YOLO系列,SSD),分析速度与精度的权衡。重点解析Anchor Box的设计和非极大值抑制 (NMS) 的替代方案(如Soft-NMS)。 实例分割 (Instance Segmentation): 详细介绍Mask R-CNN如何通过并行分支扩展Faster R-CNN,实现高质量的实例掩码生成。讨论原型网络 (Prototype Networks) 在像素分组中的作用。 场景图生成 (Scene Graph Generation): 探讨如何将视觉信息结构化为实体、属性和关系的三元组,从而实现对复杂场景更深层次的逻辑理解。 --- 第三部分:从二维到三维的几何重建 本部分将重点放在如何利用图像数据重建出精确的几何环境模型,这对于自主系统至关重要,但其核心方法论与经典立体视觉有所区别,更侧重于全局优化和深度估计的现代技术。 章节五:深度估计与单目深度学习方法 本章探讨在缺乏双目或结构光传感器的情况下,仅依靠单张图像估计深度的方法。 基于学习的单目深度回归: 介绍如何训练CNN网络直接回归像素深度图。关键挑战在于尺度模糊性 (Scale Ambiguity),并讨论如何通过融合地面信息或绝对尺度约束来解决此问题。 自监督深度学习 (Self-Supervised Depth Estimation): 这是一个革命性的方向。本章详细分析如何利用视频序列(相邻帧间的几何一致性)作为监督信号,通过光度重投影误差 (Photometric Reprojection Error) 来训练深度和姿态网络,无需手动标注的深度图。 密集深度图的后处理与平滑: 讨论如何应用非局部平均 (Non-Local Means) 或基于深度图的各向异性扩散,来平滑深度估计结果,同时保留深度突变处的清晰边界。 章节六:神经辐射场与隐式三维表示 (Neural Radiance Fields, NeRF) 本章聚焦于当前最前沿的三维场景表示技术,它使用神经网络隐式地编码光照和几何信息。 NeRF的基本原理: 阐述如何利用多层感知机 (MLP) 映射空间坐标和视角方向到体积密度和辐射强度。解释体渲染 (Volume Rendering) 方程及其在生成新视角图像中的应用。 NeRF的高效变体与加速: 讨论标准NeRF计算成本高昂的问题,并介绍诸如Instant-NGP(基于多分辨率哈希编码)等加速技术,及其如何实现实时渲染。 可编辑性与动态场景: 探讨如何扩展NeRF以处理场景中物体的运动(如D-NeRF或K-Planes),以及如何操纵场景中的光照和材质属性。 --- 本书面向对象: 本书适合具有扎实线性代数、微积分和概率论基础的研究生、高级工程师以及寻求深入了解现代视觉系统底层机制的专业人士。它假设读者已掌握基础的图像处理概念和基本的机器学习原理,并期望读者能够将理论知识转化为实际的算法实现能力。通过对这些前沿主题的系统性探讨,读者将能够构建出超越传统方法的、更智能、更鲁棒的计算机视觉和机器人感知系统。

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读后感

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用户评价

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我对《Computer and Robot Vision (Volume II)》的阅读体验抱有很高的期望,尤其是在内容组织和逻辑清晰度方面。我希望这本书能够提供一个结构化的学习路径,从基础概念逐步过渡到更复杂的算法和应用。我尤其关注书中关于图像预处理(Image Preprocessing)和特征提取(Feature Extraction)的章节,我希望能够了解到如何有效地净化和增强图像数据,以及如何从图像中提取出对后续任务有意义的特征。对于图像分割(Image Segmentation)技术,我希望能有详细的介绍,包括传统的阈值分割、区域生长等方法,以及基于深度学习的分割方法,并对其在不同场景下的适用性进行分析。我也会仔细查看书中关于边缘检测(Edge Detection)、角点检测(Corner Detection)等基础操作的讲解,理解它们在构建更高级视觉功能中的作用。我期待这本书能够帮助我建立起一个完整的图像分析流程,从原始图像输入到最终的语义理解,每一步都能有扎实的理论支撑和清晰的实现思路。

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《Computer and Robot Vision (Volume II)》的书名本身就透露出其技术深度和专业性,我期待它能够为我提供一套系统性的计算机视觉理论知识体系。我尤其关注书中关于目标跟踪(Object Tracking)和多目标跟踪(Multi-Object Tracking)的内容。我希望能够深入理解各种跟踪算法的原理,例如基于卡尔曼滤波(Kalman Filter)的跟踪方法,以及近年来兴起的基于深度学习的跟踪方法(如Siamese Network, MDNet等)。我也会关注书中对于目标重识别(Re-identification)技术的讨论,这在监控、智能交通等领域有着广泛的应用。我期待这本书能够帮助我理解如何在一个连续的视频序列中,准确地识别和追踪一个或多个动态目标,并且能够处理目标遮挡、形变、光照变化等复杂情况。

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我是一名对图像识别(Image Recognition)和模式识别(Pattern Recognition)领域充满热情的爱好者,因此,《Computer and Robot Vision (Volume II)》对我的吸引力是巨大的。我希望书中能够为我提供一个扎实的图像识别理论基础,让我能够理解各种识别算法的原理和应用。我特别关注书中是否对模板匹配(Template Matching)、特征匹配(Feature Matching)等经典识别方法进行了详细的介绍,以及它们在图像检索、人脸识别等方面的应用。同时,对于基于统计学习的识别方法,例如支持向量机(SVM)、K近邻(KNN)等,我也希望能有清晰的讲解。我也会期待书中能够涵盖更多现代化的识别技术,特别是深度学习在图像分类(Image Classification)、物体检测(Object Detection)和实例分割(Instance Segmentation)等任务上的最新进展。我希望这本书能够帮助我理解“看见”背后的“识别”逻辑。

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翻开《Computer and Robot Vision (Volume II)》的扉页,我仿佛踏入了一个充满挑战但也潜力无限的知识殿堂。我对书中关于“机器人视觉”部分的期望尤为强烈,因为这不仅仅是静态图像的处理,更是要让机器能够“看懂”并“理解”动态、复杂的世界。我特别想了解书中是如何讲解机器人如何通过视觉传感器获取环境信息,以及如何将这些信息转化为可执行的导航、操作指令的。例如,机器人是如何感知障碍物的?如何进行路径规划?如何识别和抓取特定的物体?这些都是我在现实生活中经常思考的问题,而这本书无疑给了我一个深入探索的绝佳机会。我也会非常关注书中是否包含有关视觉伺服(Visual Servoing)的技术细节,因为这直接关系到机器人能否实现精确的运动控制。同时,对于运动物体跟踪、场景流(Scene Flow)的估计等内容,我也希望能有详细的阐述,这对于机器人执行诸如跟随、避障、协同作业等任务至关重要。我对书中能够涵盖多视角几何(Multi-view Geometry)的原理和应用也充满了好奇,这对于从不同角度理解和重建三维空间有着不可或缺的作用。总而言之,我希望这本书能为我揭示机器人如何“看见”并“行动”的奥秘。

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作为一名对机器学习和深度学习在计算机视觉领域应用充满好奇的学习者,我对《Computer and Robot Vision (Volume II)》中的相关章节充满了期待。我深知,深度学习的兴起极大地推动了计算机视觉的进步,但同时我也渴望理解那些更基础、更普适的视觉理论。我希望这本书能够在我学习深度学习模型之前,为我打下坚实的理论基础,让我能够理解为何某些深度学习架构能够如此有效地工作。我会特别关注书中是否对卷积神经网络(CNN)的演进过程、其核心原理以及在图像分类、目标检测、语义分割等任务上的应用进行了深入的讲解。此外,对于近年来备受关注的Transformer模型在视觉领域的应用,我也希望能有相关的介绍,了解其在处理长距离依赖和全局信息上的优势。我还会仔细审视书中关于特征表示(Feature Representation)的讨论,无论是传统的SIFT、HARA等特征,还是深度学习生成的特征,都希望能有详细的比较和分析。对于无监督学习和自监督学习在视觉数据上的应用,我也抱有浓厚的兴趣,因为它们能够有效地利用大量未标注数据,这在实际应用中非常关键。这本书能否帮助我理解从原始像素到高级语义的转化过程,将是我评价它的重要标准。

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《Computer and Robot Vision (Volume II)》给我的第一印象是其内容的广度和深度都可能达到相当高的水平。我尤其关注书中在三维视觉(3D Vision)方面的论述。我希望能够系统地学习到如何从二维图像中恢复出物体的三维结构,以及如何在三维空间中进行表示和处理。从单目深度估计(Monocular Depth Estimation)到立体视觉(Stereo Vision),再到更复杂的Structure from Motion (SfM) 和 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)等技术,我都希望能有清晰的讲解。我会仔细阅读书中对于相机标定(Camera Calibration)、本征矩阵(Essential Matrix)、基础矩阵(Fundamental Matrix)等概念的解释,以及它们在多视图几何中的作用。对于点云(Point Cloud)数据的处理和分析,我也希望能有详细的介绍,因为这在三维重建、机器人感知等领域扮演着至关重要的角色。我还会关注书中是否涵盖了三维目标识别(3D Object Recognition)和三维跟踪(3D Tracking)的技术,这对于机器人理解和操作三维物体至关重要。这本书能否为我打开理解和构建三维世界的大门,是我非常期待的。

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《Computer and Robot Vision (Volume II)》的书本设计和排版也是我关注的重点。我喜欢那些逻辑清晰、图文并茂的书籍,能够让枯燥的技术概念变得易于理解。我尤其希望书中能够包含大量的图示、表格和代码示例,来辅助阐述复杂的算法和理论。例如,在讲解相机模型(Camera Models)时,我希望能够看到详细的相机几何示意图,以及不同相机模型(如针孔相机模型、鱼眼相机模型)的数学表达式和应用场景。在介绍特征提取算法时,我希望能有对应的可视化效果图,展示算法提取出的特征点或描述子。对于SLAM等复杂的算法,我希望能有流程图来展示其整体框架和各个模块之间的关系。我也会关注书中是否提供了可供读者实践的代码实现,这对于加深理解和掌握至关重要。总而言之,我希望这本书的阅读体验能够做到“所见即所得”,让我在学习过程中能够获得直观的认知和实践的乐趣。

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这本书的封面设计就足够吸引我了,深邃的蓝色背景搭配银色几何图形,仿佛预示着其内容的严谨与前沿。作为一名对计算机视觉和机器人技术抱有浓厚兴趣的爱好者,我一直渴望能找到一本能够系统性地梳理和讲解这一领域核心概念的著作。《Computer and Robot Vision (Volume II)》的名字本身就承诺了这一点。我最看重的是它是否能提供扎实的技术基础,让我能够理解那些支撑起如今令人惊叹的AI视觉应用的底层原理。我希望它能深入浅出地解释诸如特征提取、图像分割、目标跟踪、三维重建等方面的内容,并且能够用清晰的图示和直观的例子来辅助理解。毕竟,理论知识的学习往往需要与实际应用相结合,才能真正转化为解决问题的能力。我也期待这本书能够介绍一些经典的算法和模型,并对其优劣势进行分析,这样我才能在未来的学习和实践中做出更明智的选择。另外,对于“Volume II”的标注,我也会很在意它是否与“Volume I”之间有着清晰的衔接和递进关系,能够让我在掌握了基础知识后,能够进一步拓展和深化我的认知。这本书的体量和深度,让我对其内容产生了极大的期待,我希望它能成为我通往计算机视觉和机器人世界大门的一把金钥匙。

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作为一名对机器人路径规划和导航技术充满兴趣的读者,《Computer and Robot Vision (Volume II)》的出现无疑是令人振奋的。我迫切希望书中能够深入讲解机器人如何利用其视觉系统来感知和理解周围的环境,并在此基础上进行自主导航。我特别关注书中关于SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技术的论述,希望能详细了解其工作原理,包括视觉SLAM和激光SLAM的比较,以及常用的SLAM算法(如ORB-SLAM, LSD-SLAM等)的实现细节和优缺点。我也会仔细阅读书中关于路径规划算法的讲解,例如A*算法、Dijkstra算法等,以及它们如何与视觉感知相结合,实现机器人在复杂环境中的安全高效导航。对于避障(Obstacle Avoidance)技术,我也希望能有详细的介绍,特别是如何利用视觉信息来实时检测和规避动态和静态障碍物。我希望这本书能够为我揭示机器人“眼睛”是如何指引它在未知环境中前行的奥秘。

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我购买《Computer and Robot Vision (Volume II)》的初衷,是希望能够获得一些关于计算机视觉和机器人技术发展趋势的洞察。我渴望了解这些领域中最前沿的研究方向和技术应用。我尤其关注书中是否会涉及一些最新的技术,例如生成对抗网络(GANs)在图像生成和增强方面的应用,以及Transformer模型在更广泛的视觉任务中的潜力。我也会期待书中能够探讨一些尚未完全解决的挑战,例如如何在复杂多变的环境中实现鲁棒的视觉感知,以及如何提高机器人的自主学习和适应能力。我希望这本书能够为我打开一扇窗,让我看到计算机视觉和机器人技术未来的发展方向,并激发我进一步深入研究的动力。我期待这本书能够成为我连接过去、现在和未来在这一领域的知识桥梁。

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