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2019-10-16计算机视觉

ComputerVisionxx2019年5月1/47谢谢你的关注2019-10-16Outline课程目标，资料来源，授课方式…教材与参考书、作业、课程设计、考核方式WebsitesFTPsourcesTools(IntelOpenCV,IPL,…)Demo相关学科与相关课程的联系OverviewIntroductionrecommended：Forsyth’sintroductiontoCV,otherrelated2/47谢谢你的关注2019-10-16课程目标，资料，授课方式目标全面了解计算机视觉研究领域，掌握基本原理，具有一定的实践能力。资料使用网上公开的资料，挑选、推荐各种资料（ppt,pdf,codes,etc.），并直接使用我认为合适的讲稿进行讲解。授课方式课堂上全面介绍基本原理，引导资料阅读；课后需要学生阅读相关文献，消化理解。如有时间，建议课前预习。3/47谢谢你的关注学习方法的建议根据自己学习本门课程的目的考虑投入时间一般了解、掌握、精通根据自己研究方向有所侧重有选择地专研部分内容将精读与一般了解相协调将建立基础知识与把握当前研究热点相结合结合自己的研究课题加深相关基础知识了解本方向的研究情况，研究趋势等。2019-10-164/47谢谢你的关注实践：课程设计、专题研究实践非常重要，CV是实验学科，脱离实践，很难有所收获。课程设计（程序作业）可以使用OpenCV工具，可以使用Mathlab工具，充分利用其他网上资源专题研究结合自己的课题，挑选论文精读，实现论文中的方法，分析存在的问题，如何解决，如何改进，……2019-10-165/47谢谢你的关注2019-10-16教材英文原版：Szeliski,Richard,ComputerVision:AlgorithmsandApplications,Springer,Oct.,2010中文翻译版：艾海舟，兴军亮等，《计算机视觉：算法与应用》，2011年x月（预计2011年内出版）；清华大学出版社英文影印版：DAForsythandJ.Ponce,ComputerVision:AModernApproach,PrenticeHall.1stedition(August14,2002);清华大学出版社中文翻译版：林学言，王宏等，《计算机视觉：一种现代的方法》，2004年6月；电子工业出版社6/47谢谢你的关注2019-10-16参考书马颂德，张正友，《计算机视觉》，科学出版社，北京，1998。R.Jain,R.KasturiandB.G.Schunck,MachineVision,McGraw-Hillcompanies,Inc.机械工业出版社，2003.8。L.G.ShapiroandG.C.Stockman,ComputerVision,PrenticeHallInc,2001.M.Sonka,V.Hlavac,andR.Boyle,Imageprocessing,analysis,andmachinevision,Chapman&HallComputing,London,3rdEdition,THOMSONLearning,2008.M.Sonka,V.Hlavac,andR.Boyle,(艾海舟、苏延超等译),图像处理、分析与机器视觉（第3版），清华大学出版社,2011.1。章毓晋，图象工程（第2版），清华大学出版社,2007.57/47谢谢你的关注2019-10-16参考书(模式识别与机器学习)ChristopherM.Bishop,PatternRecognitionandMachineLearning,Springer,2006.8R.O.Duda,P.E.HartandD.G.Stork,PatternClassification，机械工业出版社，2003.6。R.O.Duda,P.E.HartandD.G.Stork(李宏东，姚天翔等译),模式分类，机械工业出版社，2003.9。S.TheodoridisandK.Koutroumbas,PatternRecognition,机械工业出版社，2003.9。边肇祺，张学工等，模式识别，清华大学出版社，2000.8/47谢谢你的关注2019-10-16参考书(图像处理)

R.C.Gonzalez,R.E.Woods，DigitalImageProcessing,第三版(影印)电子工业出版社&PearsonEducation,2010.R.C.Gonzalez,R.E.Woods,(阮秋琦、阮宇智等译)，数字图像处理，第二版，电子工业出版社&PrenticeHall,2003.章毓晋，图象工程（第2版），清华大学出版社,2007.5郎锐，数字图像处理学VisualC++实现，北京希望电子出版社，2002.12周长发，精通VisualC++图像编程，电子工业出版社，2000.19/47谢谢你的关注2019-10-16作业、课程设计、考核方式书面作业课程设计考核方式书面作业10%课程设计60%期末考试30%10/47谢谢你的关注2019-10-16Websites(1)

SearchEngineCVPapers-ComputerVisionResource/GooglesearchcomputervisionComputervisionhomepageComputervisiononlineComputervisionsourcecodesComputervisiontestdataComputervision….Papersearch11/47谢谢你的关注2019-10-16Websites(2)

Courses计算机视觉SlidesandlecturesofSzeliski’sbook’ssupplementarymaterialUW455:UndergraduateComputerVision,/education/courses/455/.UW576:GraduateComputerVision,/education/courses/576/.StanfordCS233B:IntroductiontoComputerVision,/teaching/cs223b/.MIT6.869:AdvancesinComputerVision,http:///torralba/courses/6869/6.869.computervision.htm.BerkeleyCS280:ComputerVision,/trevor/CS280.html.UNCCOMP776:ComputerVision,/lazebnik/spring09/.MiddleburyCS453:ComputerVision,/schar/courses/cs453-s10/.12/47谢谢你的关注2019-10-16Websites(3)

CourseWare计算机视觉”课程的网上课件入口ComputerVisionEducationDigitalLibraryCollection/ComputerVision/education/courses/576/CurrentQtr/IntroductiontoComputerVision

/~cg486/LearningandInferenceinVisioncourses6.89913/47谢谢你的关注2019-10-16Websites(4)

Codes,tutorial,etc.KLT:AnImplementationoftheKanade-Lucas-TomasiFeatureTracker/~stb/klt/installation.htmlEpipolargeometry,essentialmatrix,etc:onlinetutorialhttp://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/CVonline/LOCAL_COPIES/EPSRC_SSAZ/node18.htmlRANSAChttp://homepages.inf.ed.ac.uk/rbf/CVonline/LOCAL_COPIES/FISHER/RANSAC/……….14/47谢谢你的关注2019-10-16Tools(1)IntelOpenCV(OpensourceComputerVisionlibrary)Thislibraryallowshighlevelfunctionsforcomputervisionandimageprocessing.OpenCVoffersmanyhigh-leveldatatypessuchassets,trees,graphs,matrices...OpenCVisopensourcetorunonmanycomputerplatforms.HighlevelfunctionssuchasCameracalibration(ZhangZhengyou’smethod)Facedetection(avariationofViola-Jones’sdetector)MotionanalysisandobjecttrackingOpticalflowLucas-KanadealgorithmEstimatorsKalmanCondensation15/47谢谢你的关注2019-10-16Tools(2)IntelIPP(IntegratedPerformancePrimitives)Itisasignalprocessing,imageprocessingandmatrixcalculationlibrarydevelopedbyIntelCorporation.IPPofferstoprogrammersawiderangeoflow-levelfunctionswhichareoptimizedwhenusedonanIntelprocessor(fromPentiumtoItanium).Itisreallyagoodlibraryforsignal,image,videoandsoundprocessingwithverygoodperformancesduetooptimizedinstructions.IPPisnotafreelibrary,itcomesunderanIntellicensingpolicywhichisexplainedatIntelwebsite16/47谢谢你的关注2019-10-16demoFacedetectionObjectcontourtrackingMotionobjectdetectionandtrackingASM/AAMshapemodelingPerceptualinterface:smartroomVisualsurveillanceRoboticsvision3Dmodeling,faceanimation………17/47谢谢你的关注2019-10-16相关学科与相关课程的联系数字图象处理计算机视觉模式识别机器视觉计算机图形学线性代数集合论高级语言程序设计数据结构先后顺序重叠量反应相关程度基础知识计算机视觉专题（图象与视觉计算）高等代数最优化方法。。。。。。。。。。。。信号与系统计算几何18/47谢谢你的关注2019-10-16Overview(1)计算机视觉的几何学基础摄像机模型单摄像机(pinholemodel/perspectivetransformation)双摄像机(epipolargeometry:fundamentalmatrix/essentialmatrix)三摄像机及更多(multi-viewgeometry)运动估计对应点问题（correspondenceproblem）光流计算方法刚体运动参数估计（minimalprojectivereconstruction）2-view,7pointsincorrespondence;(Faugeras)3-view,6pointsincorrespondence;(QuanLong)3-view,8pointswithonemissinginoneofthethreeview.(QuanLong)几何重构（Geometryreconstruction）立体视觉(stereovision)ShapefromX(shading/motion/texture/contour/focus/de-focus/….)19/47谢谢你的关注2019-10-16Overview(2)计算机视觉的物理学基础摄像机及其成像过程视点、光源、空间中光线、表面处的光线….明暗shading、阴影shadow光学/色彩light/color辐射学，辐照率…radiometry,物体表面特性漫反射表面（各向同性）LambertiansurfaceBDRF(bi-directionalreflectancedistributionfucntion)20/47谢谢你的关注2019-10-16Overview(3)计算机视觉的图像模型基础摄像机模型及其校准内参数、外参数图像特征边缘、角点、轮廓、纹理、形状…图像序列特征(运动)对应点、光流21/47谢谢你的关注2019-10-16Overview(4)计算机视觉的信号处理层次低层视觉处理单图像：滤波/边缘检测/纹理多图像：几何/立体/从运动恢复仿射或透视结构affine/perspectivestructurefrommotion中层视觉处理聚类分割/拟合线条、曲线、轮廓clusteringforsegmentation,fittingline…基于概率方法的聚类分割/拟合跟踪tracking高层视觉处理匹配模式分类/关联模型识别patternclassification/aspectgraphrecognition应用距离数据（rangedata）/图像数据检索/基于图像的绘制22/47谢谢你的关注2019-10-16Overview(5)计算机视觉的数学基础摄影几何、微分几何概率统计与随机过程数值计算与优化方法机器学习计算机视觉的基本的分析工具和数学模型Signalprocessingapproach:FFT,filtering,w