计算机视觉是信息技术领域的一个关键分支,它涉及到图像的获取、处理、分析以及理解,从而让机器能够“看”并理解世界。华盛顿大学2019年的计算机视觉课程讲义提供了深入探讨这一领域的宝贵资料,包括PDF幻灯片和其他辅助学习资源。
计算机视觉的基础涉及图像形成原理,即光线如何通过镜头或传感器捕捉到场景信息,转化为数字图像。这涵盖了光学、传感器技术和像素阵列的工作方式。在讲义中,可能会介绍不同的成像模型,如针孔相机模型,以及如何通过这些模型进行逆向工程,重构3D场景。
图像处理是计算机视觉中的重要环节,包括图像增强、去噪、直方图均衡化等预处理技术。这些技术旨在改善图像质量,提高后续分析的准确性。讲义可能详细讨论了滤波器(如高斯滤波和拉普拉斯滤波)的使用,以及如何利用它们来平滑图像或检测边缘。
在特征检测和描述方面,课程可能会涵盖SIFT(尺度不变特征变换)、SURF(加速稳健特征)和ORB(快速 orb)等经典算法。这些特征是计算机识别图像中的关键点和描述符,对于物体识别、匹配和追踪至关重要。
图像分类和对象检测是计算机视觉的另一个核心主题。深度学习,尤其是卷积神经网络(CNN),已经在这个领域取得了显著进步。讲义可能包括对AlexNet、VGG、ResNet等经典网络结构的介绍,以及如何训练和优化这些网络以实现高精度的图像分类和定位。
此外,课程可能还会涉及语义分割,这是一种预测图像中每个像素类别任务,常用于自动驾驶和医疗影像分析。讲义可能会讲解FCN(全卷积网络)及其后续改进版本如U-Net的原理和应用。
在立体视觉和三维重建中,讲义可能涵盖了基于特征匹配的三角测量方法,以及结构光、RGB-D传感器等技术。这些技术可以帮助计算物体的深度信息,进而构建3D模型。
课程可能会探讨计算机视觉在现实世界的应用,如自动驾驶、人脸识别、图像搜索、视频分析等,以及当前的挑战和未来的研究方向。
华盛顿大学2019年的计算机视觉讲义不仅提供理论知识,还可能包含实际案例研究和编程练习,帮助学生将理论应用于实践,提升解决问题的能力。对于任何对计算机视觉感兴趣的人来说,这是一份极其宝贵的教育资源。