圖像序列光流計算技術及其應用

前言

　　圖像序列光流計算及其三維重建技術是計算機視覺領域中的一個熱點問題。自1981年Horn提出了圖像序列光流計算理論后，國內外許多專家學者投入到該領域的研究中。近些年，隨著計算機軟、硬件水平的不斷發(fā)展，圖像序列光流計算及其三維重建技術已在社會生產生活的各個領域顯示出越來越重要的地位與作用，尤其是在工業(yè)、軍事和醫(yī)學等領域具有重要的現(xiàn)實意義，如工業(yè)機器人的視覺系統(tǒng)、無人機目標檢測與導航系統(tǒng)、空間衛(wèi)星照片的自動分析與跟蹤系統(tǒng)及醫(yī)學圖像分析和診斷系統(tǒng)等?！　”緯饕U述圖像序列光流計算及其應用，重點在于光流計算方法和基于光流的三維重建理論和技術。第1章是緒論，主要介紹光流的分類及基礎知識。第2章介紹Horn和Lucas兩種經典光流算法的基本原理及推導過程，并通過實驗來分析它們各自的優(yōu)缺點?！　”緯?章重點闡述變分方法在光流計算中的應用，并提出兩種先進的稠密光流算法，通過實驗證明了這兩種方法具有計算精度高、魯棒性好等優(yōu)點。第4章主要介紹利用點光流進行三維重建的方法和理論，分別給出了基于稀疏光流和稠密光流的三維重建模型?！　”緯?章首先提出直線光流的概念，然后推導出直線光流的計算和三維重建模型，并利用數(shù)學理論證明了該模型的魯棒性。第6章針對利用最小二乘法計算直線光流可能帶來較大誤差的缺點，分別使用不同的優(yōu)化解法進行分析，并給出了實驗對比結果?！　”緯?章介紹光流計算在激光和CCD分割中的應用。第8章提出了一種基于光流與水平集算法相結合的運動目標檢測與分割算法，與傳統(tǒng)方法相比，該方法具有計算精度高、時間消耗少等優(yōu)點。　　第9章對本書內容進行概括和總結，并針對目前光流計算研究中存在的問題提出了一些研究方向及可能的解決方法?！　”緯淖珜懯加?010年9月，當時本書的第編者在清華大學自動化系從事訪問學者研究，一方面在那里學習圖像理解及計算機視覺領域最新的方法與理論，另一方面潛心構思本書的主體框架，并開始撰寫本書的部分內容。為使內容上具有理論性、實用性和先進性，本書既介紹了圖像序列光流計算領域的一些經典理論與算法，同時又匯集了作者及課題組成員近年來研究圖像序列光流計算及其應用方面的最新理論與成果，相信本書可以為圖像序列光流計算及應用領域的廣大研究人員提供一些參考?！　「兄x南昌航空大學專項出版基金的資助；感謝課題組的危水根副教授、江少鋒副教授和孫開瓊博士等，他們?yōu)楸緯耐瓿珊统霭嫣峁┝舜罅康膸椭桓兄x碩士研究生許強、楊建偉、卓亮、簡宏偉、袁猛、閆軍、張聰炫、梅廣輝、江頔、王凌、黃靜等人為本書提供了大量的實驗圖片及數(shù)據(jù)等寶貴資料?！　”緯某霭娴玫絿易匀豢茖W基金、教育部科學技術研究重點項目、航空科學基金、江西省自然科學基金、江西省青年科學家培養(yǎng)計劃項目等的資助。沒有這些資助，本書的研究及出版就無法順利進行，在此向支持本書出版的機構致以誠摯的感謝?！　∮捎谧髡咚接邢蓿蛔阒幵谒y免，歡迎讀者批評指正?！　￡愓稹　?012年春于南昌航空大學

內容概要

　　以往的計算機視覺或圖像理解的書籍對光流場計算技術及其應用所涉及的內容缺乏一個全面系統(tǒng)的闡述，且由于光流場計算技術及其應用等方面的新理論和新方法層出不窮，以往的書籍極少涉及這些新理論和新方法。因此迫切需要一本全面系統(tǒng)介紹光流場計算技術及其應用新理論和新方法的書籍。本書系統(tǒng)地介紹項目團隊近十年對光流場技術及其應用的研究成果，包括光流場研究現(xiàn)狀、變分光流場計算技術、直線光流場計算技術、點光流場計算技術、激光和CCD數(shù)據(jù)分割中的光流場應用、直線光流場三維重建方法及其應用、運動目標檢測與分割中的光流場應用等。

書籍目錄

第1章 緒論
　1.1 光流計算研究的主要方向及研究現(xiàn)狀
　1.2 運動場與光流場
　1.3 彩色圖像序列的光流計算
　本章小結
第2章 光流經典計算方法
　2.1 引言
　2.2 光流計算基本等式
　2.3 Horn算法
　2.4 Lucas算法
　2.5 實驗分析
　本章小結
第3章 基于變分方法的稠密光流計算技術
　3.1 引言
　3.2 變分計算技術基礎知識
　3.3 應用于光流計算的變分方法
　3.4 變分光流計算方法中的數(shù)據(jù)項和平滑項
　3.5 圖像光流聯(lián)合驅動的變分光流計算方法
　3.6 基于結構張量的變分光流場計算技術
　本章小結
第4章 點光流三維重建技術
　4.1 引言
　4.2 基于稀疏光流場的三維重建技術
　4.3 基于稠密光流的三維重建技術
　本章小結
第5章 直線光流計算及三維重建技術
　5.1 引言
　5.2 直線的表示、提取及跟蹤匹配
　5.3 直線光流的定義和計算
　5.4 直線光流三維重建魯棒性分析
　5.5 實驗分析
　5.6 本章小結
第6章 非線性分析
　6.1 非線性分析概論
　6.2 非線性分析的基本步驟
　6.3 幾何非線性分析
　6.4 材料非線性分析
　6.5 狀態(tài)非線性分析接觸分析
　本章小結
　思考題
　常見疑難問題解析
第7章 疲勞斷裂問題分析
　7.1 疲勞斷裂概述
　7.2 斷裂疲勞問題分析的基本步驟
　7.3 工程實例：線彈性斷裂分析
　7.4　工程實例：彈塑性J積分計算
　本章小結
　思考題
　常見疑難問題解析
第8章 基于光流和水平集算法相結合的運動目標檢測
　8.1 引言
　8.2 基于光流場的運動目標粗檢
　8.3 基于水平集算法的運動目標細檢
　8.4 實驗與分析
　本章小結
第9章 總結與展望
　參考文獻

編輯推薦

　　《圖像序列光流計算技術及其應用》可供高等學校計算機及相關專業(yè)研究生參考，也可作為該領域相關研究人員或技術開發(fā)人員的學習參考用書。

圖書封面

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