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機器視覺系統硬體設計演算法開發及應用

作者：編者:夏曉華//秦緒芳//岳鵬舉|責編:于成成
出版社：化學工業
ISBN：9787122487957

出版日期：2026/02/01
裝幀：平裝
頁數：236

人民幣：RMB 79 元售價：元

內容大鋼

本書全面系統地介紹了機器視覺的基礎理論、關鍵技術和典型應用。全書從機器視覺的基本概念和發展趨勢入手，詳細闡述了視覺系統的硬體組成與選型原則，包括光源、相機和鏡頭的設計方法；在演算法層面，既涵蓋傳統的圖像預處理、特徵提取與目標識別技術，又深入探討了基於深度學習的目標檢測、語義分割等前沿方法，並介紹了三維視覺中的核心演算法；同時，通過路面病害檢測、工廠智能監控和無人機視覺導航三個典型應用案例，展示了機器視覺技術的實際應用價值。
本書適合機器視覺相關領域工程技術人員閱讀學習，也可供自動化、電腦科學與技術等相關專業的高校師生參考。

作者介紹

編者:夏曉華//秦緒芳//岳鵬舉|責編:于成成

第1章  機器視覺概述
  1.1  機器視覺的概念
  1.2  機器視覺的研究與應用現狀
  1.3  機器視覺的發展趨勢
第2章  機器視覺系統硬體總體設計
  2.1  機器視覺系統成像模型
    2.1.1  重合模型
    2.1.2  分離模型
  2.2  機器視覺系統成像參數設計
  2.3  機器視覺系統硬體組成
    2.3.1  照明設備
    2.3.2  鏡頭
    2.3.3  圖像感測器
    2.3.4  通信模塊
  2.4  機器視覺系統分類及選用
    2.4.1  一維機器視覺系統
    2.4.2  二維機器視覺系統
    2.4.3  三維機器視覺系統
第3章  機器視覺系統光源的選用
  3.1  光源的作用、分類和照明方式
    3.1.1  光源的作用
    3.1.2  光源的分類
    3.1.3  光源的照明方式
  3.2  常見的機器視覺光源及適用條件
    3.2.1  點光源
    3.2.2  線光源
    3.2.3  AOI 光源
    3.2.4  局部可調光源
    3.2.5  低角度光源
    3.2.6  多角度光源
    3.2.7  結構光源
  3.3  機器視覺系統光源的選用原則
  3.4  機器視覺光源控制器的選用
第4章  機器視覺系統相機的選型
  4.1  機器視覺系統相機的作用、分類和參數
    4.1.1  相機的作用
    4.1.2  相機的分類
    4.1.3  相機的參數
  4.2  機器視覺系統相機的選型方法
第5章  機器視覺系統鏡頭的選型
  5.1  機器視覺系統鏡頭的作用、分類和參數
    5.1.1  鏡頭的作用
    5.1.2  鏡頭的分類
    5.1.3  鏡頭的參數
  5.2  機器視覺系統鏡頭的選型方法
  5.3  機器視覺系統鏡頭的配件及選用
第6章  機器視覺系統預處理演算法
  6.1  相機標定與手眼標定演算法
    6.1.1  相機標定基礎
    6.1.2  相機標定方法

    6.1.3  手眼標定方法
  6.2  機器視覺系統的成像失真校正演算法
    6.2.1  幾何失真校正
    6.2.2  應用實例——圓柱曲面透視投影失真的圖像校正
  6.3  機器視覺系統的圖像增強演算法
    6.3.1  灰度映射
    6.3.2  直方圖修正
    6.3.3  應用實例——細節增強的多曝光圖像融合方法
第7章  傳統圖像處理目標識別演算法
  7.1  特徵點提取與匹配演算法
    7.1.1  斑點提取
    7.1.2  角點提取
    7.1.3  特徵點匹配
  7.2  邊緣特徵提取演算法
  7.3  傳統圖像分割演算法
    7.3.1  閾值處理
    7.3.2  區域分割法
    7.3.3  形態學分水嶺分割法
    7.3.4  使用聚類和超像素的區域分割
  7.4  形狀檢測與識別演算法
    7.4.1  線段的檢測
    7.4.2  圓形的檢測
    7.4.3  矩形的檢測
第8章  深度學習目標識別方法
  8.1  深度學習目標檢測
    8.1.1  引言
    8.1.2  深度學習
    8.1.3  兩階段目標檢測方法
    8.1.4  單階段目標檢測方法
  8.2  語義分割與實例分割
    8.2.1  語義分割
    8.2.2  實例分割
  8.3  改善深度學習識別效果的方法
    8.3.1  數據
    8.3.2  模型選擇
    8.3.3  超參數
    8.3.4  其他優化方法
第9章  三維重建演算法
  9.1  雙目立體視覺
    9.1.1  雙目視覺系統
    9.1.2  視差
    9.1.3  雙目系統測距基本原理
    9.1.4  雙目系統的運作流程
  9.2  結構光三維視覺
    9.2.1  線結構光三維重建
    9.2.2  面結構光三維重建
  9.3  多聚焦三維重建
    9.3.1  聚焦形貌恢復
    9.3.2  離焦形貌恢復
第10章  面向公路養護的路面病害檢測應用

  10.1  應用背景簡介
  10.2  基於傳統圖像處理的路面病害檢測方法
    10.2.1  基於邊緣檢測的病害檢測演算法
    10.2.2  基於閾值分割的病害檢測演算法
    10.2.3  基於區域生長的病害檢測演算法
    10.2.4  基於小波變換的病害檢測演算法
    10.2.5  應用實例——基於車道區域及車道線區域提取的路面病害檢測演算法
  10.3  基於深度學習的路面病害檢測方法
    10.3.1  基於目標檢測的方法
    10.3.2  基於語義分割的方法
    10.3.3  應用實例1——基於語義分割的路面病害檢測模型
    10.3.4  應用實例2——基於改進YOLOv5的路面裂縫檢測方法
    10.3.5  應用實例3——採用多尺度特徵增強的路面病害檢測模型
第11章  工廠人員作業規範智能監控應用
  11.1  應用背景簡介
  11.2  作業區域人員穿戴規範識別
    11.2.1  穿戴規範識別的技術原理
    11.2.2  常用穿戴規範的識別方法
  11.3  作業區域人員行為規範識別
    11.3.1  行為規範識別的技術原理
    11.3.2  應用實例——基於ASW-YOLO的香煙小目標檢測演算法
第12章  基於視覺的無人機沿道路中央自主飛行控制應用
  12.1  應用背景簡介
  12.2  基於視覺的無人機沿道路飛行橫向定位方法
    12.2.1  路面區域識別方法
    12.2.2  無人機橫向定位方法
  12.3  無人機沿道路中央飛行控制
    12.3.1  橫向與高度PID控制
    12.3.2  旋轉角度控制
    12.3.3  航點飛行控制
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