计算摄像技术--详细介绍

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 当前位置:本科及研究生教材 信息技术,电子 信息技术,电子 信息技术,电子 计算摄像技术
   
计算摄像技术
作者:张茂军
书名:计算摄像技术
定价:¥ 56 元
光盘: 
丛书名:  
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开本: 16K
标准书号: 978-7-03-063371-2
字数(千): 345
页数: 
出版日期: 2021-3-4
发行号: TP-8399.0101
装帧: 平装
点击热度: 1282
最新印刷日期:    
 
编辑推荐
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获奖情况
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图书介绍
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  本书将计算摄像技术所涵盖的主要技术囊括其中,全面地介绍了计算摄像技术中各种技术的基础知识,清晰地阐明了各基础知识的原理,以及目前最先进的技术成果,并对计算摄像技术的未来进行了分析。本书特别关注计算摄像技术在工程中的实际应用,将各种技术应用后的效果作为实例呈现给读者,在加强理论和实践关联的同时,也让读者更直观地感受计算摄像技术为人们生活带来的改变。
  本书可作为计算机视觉、图像处理、机器学习等领域的研究生教材,也适宜计算机视觉领域科研人员、摄像机研制与生产相关工程技术人员以及数字摄影爱好者阅读。
 
前言
...........................................................................................................................................
  计算摄像技术,又被称为计算摄影学,是由美国哥伦比亚大学、麻省理工学院、斯坦福大学等国际知名学府的教授创立的一门新兴学科。它是在数字摄像的基础上,增加对成像过程与设备的精确控制,以及对影像的更复杂的处理与计算,并使用3D成像、全景处理等新颖的数字媒体处理技术,在摄像过程中引入计算单元的一套理论、方法与技术。当前,计算摄像技术已经成为国际上的研究热点,斯坦福大学、哥伦比亚大学、卡内基·梅隆大学、麻省理工学院、北卡罗来纳大学等均成立了相关研究机构,开设了相关的研究生课程。在国内,清华大学、国防科技大学、浙江大学、西北工业大学、西安电子科技大学等学术单位已做了大量前沿性学术研究。
  国防科技大学计算摄像团队从事数字媒体处理算法研究近30年。近10年来,逐步增加了摄像设备研发,包括镜头设计、编码孔径设计、CMOS控制成像、ISP算法及其芯片化、倾斜摄影系统等,这些研发内容都可归为计算摄像技术的范畴。本书是对上述研究工作的总结,同时做了适度的扩展。
  本书共11章。第1章讲述了计算摄像技术的基本概念、主要研究领域,以及未来发展方向;第2章总结了传统摄像技术与数字摄像技术的基础知识;第3章讲述了颜色与颜色空间;第4章概述了数字感光器件;第5章论述了3A技术;第6章介绍了高动态范围成像技术;第7章总述了全景成像技术;第8章介绍了图像融合技术;第9章介绍了光场成像技术;第10章介绍了图像复原技术;第11章介绍了倾斜摄像技术。
  参与本书写作的有张茂军教授、刘煜教授、赖世铭博士、彭杨博士、张政博士、王炜教授等,团队的熊志辉副教授、徐玮副教授、谭树人副教授、陈旺博士、翟永平博士及博士研究生高辉、陈立栋、李乐、周韬、石崇林、王斌、李永乐、肖文华、尹晓晴、肖华欣等,硕士研究生石皓、吕济民、王媛媛、夏青等,他们的研究成果直接或间接为本书提供了素材,也正是由于他们多年的共同努力,积累了丰富的研究成果,才有了本书的撰写成稿。感谢西南财经大学母睿同学在高动态成像技术方面分享的研究成果。感谢微软亚洲研究院袁路博士在图像去模糊技术研究方面对我们的指导。
  感谢我的恩师胡晓峰少将,是他在20世纪80年代末带领我们进入科学研究殿堂。感谢杭州师范大学潘志庚教授,北京理工大学王涌天教授,西北工业大学王庆教授,国防科技大学张维明教授,他们在学术上对我们的帮助与鼓励始终是我们不断前行的动力。
  感谢国家自然科学基金委员会的支持,国家自然科学基金项目(No. 61403403,No.61402491,No. 61175006,No. 61175015,No. 61271438,No. 61275016,No. 60803101,No. 60872150)的资助是我们实验室早期经费的主要来源。
  由于计算摄像技术属于新兴学科,许多概念与理论尚处于讨论与探索阶段,本书的许多观点基于编者个人的认识与实践,难免有疏漏与片面性,恳请读者不吝赐教。
 
图书目录
...........................................................................................................................................
第1章  概述    1
1.1  计算摄像技术的起源    1
1.2  计算摄像技术的相关概念    2
1.3  计算摄像技术的研究领域    3
1.4  计算摄像技术的未来    8
参考文献    10
第2章  摄像技术基础知识    12
2.1  传统摄像技术基础    12
2.1.1  摄像是用光的艺术    12
2.1.2  镜头与焦距    14
2.1.3  快门与曝光    17
2.2  数字摄像技术基础    20
2.2.1  数码相机的基本原理    20
2.2.2  图像分辨率    22
2.2.3  图像信号处理器    22
2.2.4  压缩与存储    23
2.3  摄像技术的技术性与艺术性    23
参考文献    24
第3章  颜色与颜色空间    25
3.1  颜色感知与可见光    25
3.2  颜色视觉理论    28
3.3  颜色感知特性    30
3.4  颜色空间    32
3.5  基于彩色滤镜阵列的彩色感知    37
3.5.1  Bayer格式的CFA彩色滤镜阵列设计    37
3.5.2  其他创新的CFA彩色滤镜阵列设计    38
参考文献    39
第4章  数字感光器件    41
4.1  数字感光器件的发展历程    41
4.2  数字感光器件的结构    42
4.2.1  CCD的结构    42
4.2.2  CMOS的结构    46
4.3  数字感光器件的指标    49
4.3.1  感光度    49
4.3.2  成像质量的衡量指标    50
参考文献    51
第5章  3A技术    53
5.1  概述    53
5.1.1  曝光的基本概念    53
5.1.2  白平衡的基本概念    56
5.1.3  聚焦的基本概念    58
5.2  自动曝光技术    60
5.2.1  常用测光技术    61
5.2.2  更先进的自动曝光控制    62
5.3  自动白平衡技术    69
5.3.1  基于图像统计特征的方法    71
5.3.2  基于学习训练的方法    75
5.4  自动聚焦技术    81
5.4.1  聚焦值计算    82
5.4.2  聚焦峰值搜索    90
参考文献    93
第6章  高动态范围成像技术    96
6.1  概述    96
6.2  HDRI技术的处理机制和步骤    97
6.2.1  HDR图像的获取简介    97
6.2.2  全亮度图的合成简介    98
6.2.3  色调映射技术简介    98
6.3  HDR图像的获取    99
6.4  全亮度图合成    100
6.4.1  照相机响应曲线的估计    101
6.4.2  HDR合成图像存储格式    103
6.4.3  照度图的合成方法    104
6.5  色调映射技术    106
6.5.1  全局色调映射算法    106
6.5.2  局部色调映射算法    110
参考文献    114
第7章  全景成像技术    117
7.1  概述    117
7.1.1  全景图像    117
7.1.2  全景成像方法    118
7.2  拼接式全景成像    119
7.2.1  基本原理    119
7.2.2  图像配准    121
7.2.3  最佳缝合线查找    125
7.3  鱼眼全景成像    134
7.3.1  鱼眼镜头    134
7.3.2  成像投影模型    136
7.3.3  鱼眼图像的校正算法    137
7.4  折反射全景成像    140
7.4.1  折反射全景成像原理    141
7.4.2  单视点折反射全景成像    143
7.4.3  全向图像的展开    144
7.4.4  互补结构折反射全景成像系统    146
参考文献    149
第8章  图像融合技术    150
8.1  概述    150
8.2  加权平均融合法    150
8.3  金字塔融合法    152
8.3.1  算法思想    152
8.3.2  算法流程    153
8.3.3  融合结果    154
8.4  梯度域融合法    155
8.4.1  算法思想    155
8.4.2  算法流程    155
8.4.3  融合结果    156
8.5  结构变形    157
8.5.1  算法思想    157
8.5.2  算法流程    158
8.5.3  融合结果    160
参考文献    161
第9章  光场成像技术    162
9.1  概述    162
9.2  光场的数学定义    162
9.3  照相机阵列光场成像技术    163
9.3.1  照相机阵列的结构和图像采集    164
9.3.2  照相机阵列的数字重聚焦原理    164
9.4  微透镜光场成像技术    168
9.4.1  微透镜光场照相机计算成像原理    168
9.4.2  微透镜光场照相机的数字重聚焦原理    169
参考文献    171
第10章  图像复原技术    172
10.1  概述    172
10.2  图像复原的数学模型    172
10.3  图像去噪    173
10.3.1  图像噪声的分类    174
10.3.2  去噪效果评价指标    176
10.3.3  基于空间域的中值滤波    177
10.3.4  基于小波域的小波阈值去噪    177
10.3.5  基于PDE的图像去噪    178
10.3.6  全变分图像去噪    179
10.3.7  非局部平均图像去噪    180
10.3.8  BM3D    182
10.3.9  基于稀疏模型的去噪算法    186
10.4  图像去模糊    191
10.4.1  图像模糊的类型    191
10.4.2  图像模糊的数学模型    194
10.4.3  盲卷积    194
10.4.4  模糊核的估计    196
10.4.5  非盲卷积    202
10.5  计算摄像中的技术应用    205
10.5.1  编码曝光技术    205
10.5.2  编码孔径技术    209
参考文献    213
第11章  倾斜摄像技术    216
11.1  概述    216
11.2  倾斜摄像相机系统介绍    216
11.3  运动中获取结构    218
11.3.1  特征点检测与匹配    218
11.3.2  相机姿态估计    219
11.4  稠密点云重建    223
11.5  不规则三角网重建    224
11.6  纹理映射    227
参考文献    228
 
 
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