Компьютерное зрение: цифровая обработка и анализ изображений (300,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

Стр.5

УДК 004.932(075.8) Б 825 Рецензенты: В. П. Ющенко, д-р техн. наук, профессор М. М. Кузнецов, канд. техн. наук Б 825 Борисова И. В. Компьютерное зрение. Цифровая обработка и анализ изображений : учебное пособие / И. В. Борисова. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2022. – 163 с. ISBN 978-5-7782-4851-9 В учебном пособии представлены базовые сведения по цифровой обработке изображений: математическое описание непрерывных сигналов, дискретизация, квантование, способы улучшения, реставрации и анализа изображений, выделение признаков изображений, основы построения систем распознавания образов, классические и современные подходы к моделированию и распознаванию объектов по их изображениям. Рассматриваемые алгоритмы иллюстрируются на тестовых и реальных изображениях. Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов и магистрантов, обучающихся по направлению подготовки 27.04.04 «Управление в технических системах» (магистерская программа «Автономные информационные и управляющие системы») и по специальности 17.05.01 «Боеприпасы и взрыватели» (специализация «Автономные системы управления действием средств поражения»). Учебное пособие также будет полезно студентам, обучающимся по направлениям и специальностям в области обработки информации. Работа подготовлена на кафедре автономных информационных и управляющих систем УДК 004.932(075.8) ISBN 978-5-7782-4851-9  Борисова И. В., 2022  Новосибирский государственный технический университет, 2022 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ................................................................................................................... 6 1. Цифровое представление изображений ......................................................... 9 1.1. Точечные источники и дельта-функция .................................................... 10 1.2. Линейные операторы, инвариантные к сдвигу. Свертка .......................... 13 1.3. Двумерное преобразование Фурье и его свойства .................................... 14 1.4. Дискретизация непрерывных изображений .............................................. 20 1.5. Квантование отсчетов изображения ........................................................... 29 1.6. Дискретное преобразование Фурье ............................................................ 31 Контрольные вопросы к главе 1 ........................................................................ 35 2. Выделение признаков изображения ............................................................. 36 2.1. Пространственно-спектральные признаки ................................................ 37 2.2. Гистограммные признаки ............................................................................ 38 2.3. Контурные признаки .................................................................................... 40 2.3.1. Линейные методы контрастирования .................................................. 42 2.3.2. Нелинейные методы контрастирования ............................................... 44 2.3.3. Аппроксимация перепадов яркости ..................................................... 49 2.4. Фасетная модель изображения ................................................................... 50 2.5. Текстурные признаки .................................................................................. 56 Контрольные вопросы к главе 2 ........................................................................ 59 3. Улучшение визуального качества и реставрация изображений ............ 60 3.1. Изменение контраста ................................................................................... 60 3

Стр.3

3.2. Преобразование гистограмм. Эквализация, гиперболизация .................. 62 3.3. Подавление шумов масочным методом. Медианный фильтр ................. 66 3.4. Повышение резкости изображений ............................................................ 70 3.5. Реставрация изображений ........................................................................... 73 3.5.1. Линейная модель формирования изображений ................................... 74 3.5.2. Оптимальная линейная фильтрация ..................................................... 76 3.5.3. Восстановление изображений на основе пространственной фильтрации ............................................................................................. 81 3.5.4. Итерационные методы восстановления ............................................... 87 Контрольные вопросы к главе 3 ........................................................................... 91 4. Анализ изображений ....................................................................................... 92 4.1. Сегментация изображений .......................................................................... 92 4.1.1. Сегментация изображений методами пороговой обработки ............. 94 4.1.2. Пространственные модели. Разделение и слияние областей ............. 99 4.1.3. Сегментация на графах ........................................................................ 102 4.2. Корреляционно-экстремальные методы .................................................. 106 4.3. Автосопровождение целей ........................................................................ 113 4.4. Поиск и описание границ объектов .......................................................... 116 4.5. Распознавание по локальным особенностям ........................................... 121 4.5.1. Детектор Харриса................................................................................. 121 4.5.2. Инвариантные к масштабу детекторы ............................................... 123 4.5.3. Дескриптор SIFT .................................................................................. 128 Контрольные вопросы к главе 4 ...................................................................... 130 5. Основы построения систем распознавания образов ............................... 131 5.1. Выбор системы информативных признаков ............................................ 132 5.2. Шкала признаков ....................................................................................... 135 5.2. Классификация образов с помощью функций расстояния ..................... 137 5.3. Решающие функции ................................................................................... 140 5.4. Метод опорных векторов .......................................................................... 143 Контрольные вопросы к главе 5 ......................................................................... 147 4

Стр.4

6. Классификация по изображениям объектов ............................................. 148 6.1. Структурная модель объекта .................................................................... 148 6.2. Мешок слов ................................................................................................ 150 6.3. Классификация текстур ............................................................................. 152 6.4. Дескриптор HOG ........................................................................................ 154 Контрольные вопросы к главе 6 ......................................................................... 158 Заключение ........................................................................................................... 159 Библиографический список ................................................................................ 160 5

Стр.5