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第1章 绪论1

1.1 计算机视觉1

1.1.1 计算机视觉原理2

1.1.2 计算机视觉研究范畴2

1.2 计算机视觉检测6

1.2.1 概述7

1.2.2 计算机视觉检测应用实例7

1.3 计算机视觉检测的任务9

1.3.1 视觉检测10

1.3.2 可视化检测11

1.3.3 摄像机标定14

参考文献16

第2章 相关知识17

2.1 基础概念17

2.1.1 算子方程17

2.1.2 最小二乘估计18

2.1.3 范数19

2.1.4 期望值20

2.1.5 最大熵方法21

2.1.6 线性和非线性23

2.1.7 移不变23

2.1.8 卷积24

2.1.9 内积25

2.1.10 欧拉方程26

2.1.11 柯西序列27

2.1.12 三次样条曲线原理27

2.2 变分法理论基础28

2.2.1 数函微分与泛函变分28

2.2.2 变分法29

2.3 抽象空间32

2.3.1 对偶空间32

2.3.2 Banach空间与Sobolev空间32

2.3.3 变指数函数空间35

2.3.4 度量空间35

2.3.5 Hilbert空间36

2.4 凸优化理论36

2.4.1 最优化36

2.4.2 凸函数38

2.4.3 范数逼近问题39

2.4.4 最速下降法40

2.5 微分流形及其几何特征40

第3章 逆问题43

3.1 逆问题的概念43

3.2 逆问题的求解方法48

3.3 逆问题的数值化51

3.3.1 基于数值近似积分方法52

3.3.2 基于代表函数的线性组合方法53

3.3.3 基于正交基函数的线性组合方法53

3.3.4 Backus和Gilbert的离散化方法54

参考文献56

第4章 正则化策略57

4.1 引言57

4.2 理解正则化58

4.2.1 最小二乘法58

4.2.2 图像复原问题60

4.2.3 正则化直观解释62

4.3 解逆问题的思路67

4.4 Tikhonov正则化69

4.4.1 构造正则化算子69

4.4.2 正则性条件70

4.4.3 Tikhonov展平泛函70

4.5 后验正则参数选择策略72

参考文献83

第5章 其他正则化方法85

5.1 迭代方法85

5.1.1 概述85

5.1.2 Landweber迭代方法86

5.1.3 共轭梯度方法87

5.1.4 共轭梯度最小平方方法90

5.2 边界约束正则化方法92

5.3 最大熵正则化方法92

5.4 全变分正则化方法93

5.5 流形正则化方法94

5.5.1 一致能量泛函正则化方法的不足95

5.5.2 流形正则化方法的基本思想95

5.5.3 流形空间上的几何特征96

5.5.4 流形正则化图像复原模型97

5.6 非线性逆问题正则化99

5.6.1 Guass-Newton和Levenberg-Marquardt算法99

5.6.2 非线性最小二乘问题的正则化103

5.6.3 Occam求逆法104

5.7 贝叶斯方法105

5.7.1 贝叶斯方法的解106

5.7.2 多元正态分布情况108

5.8 最大熵方法109

参考文献111

第6章 图像重建技术中的逆问题112

6.1 重建技术112

6.1.1 计算机断层扫描图像重建技术理论基础112

6.1.2 计算机断层扫描的投影变换113

6.2 一种简单的重建算法118

6.3 滤波反投影重建算法120

6.3.1 傅里叶中心切片定理120

6.3.2 滤波反投影重建算法121

6.4 迭代重建算法122

6.4.1 概述123

6.4.2 代数重建技术及其分析126

6.4.3 小结129

参考文献130

第7章 机器人视觉测量131

7.1 机器人视觉概述131

7.1.1 机器人视觉131

7.1.2 机器人视觉的作用133

7.1.3 机器人视觉测量133

7.1.4 摄像机标定模型136

7.2 视觉测量146

参考文献151

第8章 全景图拼接153

8.1 全景图拼接技术基础153

8.1.1 全景图153

8.1.2 全景图拼接基础知识156

8.2 图像拼接技术165

8.2.1 图像配准165

8.2.2 单一视点全景图拼接方法168

8.2.3 多视点全景图拼接方法170

8.3 “条带”拼接的基本原理174

参考文献175

第9章 前向运动视频三维全景图178

9.1 视频全景图拼接方法简介178

9.1.1 基于图像配准的视频全景图拼接方法180

9.1.2 基于流形投影的视频全景图拼接方法181

9.1.3 基于图谱结构最优化的视频全景图拼接方法181

9.2 基于场景几何结构的前向运动视频全景图拼接方法182

9.2.1 虚拟矩形通道全景采样模型182

9.2.2 基于消失点和摄像机运动信息的图像配准188

9.2.3 基于虚拟矩形通道全景图的虚拟场景绘制196

9.2.4 实例197

参考文献200

第10章 双缝取样立体全景图202

10.1 立体全景图成像模型简介202

10.2 双缝取样立体全景图成像模型205

10.3 实验结果208

参考文献210