機器視覺是人工智能領(lǐng)域的一個活躍學科,旨在研究機器視覺的構(gòu)成、圖像處理算法和應用系統(tǒng)。近年來,機器視覺作為學科交叉的研究領(lǐng)域,研究內(nèi)容和研究方法涉及光學工程、模式識別、人工智能、儀器儀表、圖像處理、信號處理、機器人學、機器學習、神經(jīng)網(wǎng)絡及自動化等多學科領(lǐng)域,廣泛應用于航空航天、智能制造、建材、冶金、選礦、自動駕駛、固廢處理、服務機器人等領(lǐng)域。本書重點介紹機器視覺的原理及多種機器視覺算法的實用化應用。
本書從原理與應用兩個角度進行闡述,系統(tǒng)深入地講解了目前主要的機器視覺算法,包括機器視覺理論簡介、機器視覺數(shù)學基礎、機器視覺編程基礎、機器視覺測量系統(tǒng)、視覺圖像基礎、基于OpenCV和Python的圖像預處理、圖像的特征提取、視覺動態(tài)紋理識別、圖像配準、立體視覺、主動輪廓與跟蹤運動、聚類分析及隨機配置網(wǎng)絡。對重點算法分別通過理論分析、實驗程序、實際應用三部分進行講解。對于算法的核心部分,編著者進行了詳細的闡述。
學習本書,需要讀者掌握基本的數(shù)學基礎知識,如微積分、線性代數(shù)、概率論及矩陣論等,同時應具備一些編程基礎,如C語言、MATLAB及Python和OpenCV。
本書由沈陽工業(yè)大學的喬景慧編著。編著者的學生李嶺、趙校偉、何鑫達、張皓博、趙燕松、崔景研等為本書的實踐應用部分做了大量的工作,唐韞澤、徐寧、陳宇曦、張嘯涵、李洪達、韓玉明、張開濟、張巖、熊寧康、蘇冠赫、黃湛強、柳司麒、李卓然等為本書的插圖及程序提供了大量幫助。
回望學術(shù)研究之路,感謝我的碩士導師韓躍新教授在選礦及納米材料方面的指引,感謝我的博士導師柴天佑院士在控制理論與控制工程專業(yè)的引領(lǐng)。回望教學之路,感謝田方教授及沈陽工業(yè)大學各位同事的支持和幫助。回望科研實踐之路,感謝各合作企業(yè)給予的大力支持。
本書的編寫得到了國家自然科學基金項目的支持(項目編號:61573249),遼寧省高等學校創(chuàng)新人才支持計劃(項目編號:LR2019048)的支持,也得到了遼寧省研究生教育教學改革研究項目——多元協(xié)調(diào)的機械工程研究生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學改革與實踐探索(項目編號:LNYJG2022073)的支持,以及沈陽工業(yè)大學“戰(zhàn)略領(lǐng)域?qū)W科方向團隊——智能視覺與智能裝備”的資助。此外,本書還得到了沈陽工業(yè)大學研究生教育教學改革研究項目——面向基礎研究創(chuàng)新型研究生培養(yǎng)的優(yōu)秀導師團隊建設與實踐(項目編號:SYJG2022002)的資助。
由于編著者的水平和經(jīng)驗有限,書中難免存在不妥之處,敬請讀者給予批評與指正!
喬景慧