文章目录
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0-1视野
1. 图像处理算法
1.1. 滤波算法

(图片来自网络侵删)
1.2. 边缘检测算法
Sobel算子:利用水平和垂直方向上的梯度计算图像边缘。简单且计算效率高,但对噪声敏感。Canny边缘检测:通过平滑、梯度计算、非极大值抑制和双阈值处理,获得精确的边缘。对噪声有较强的抑制能力。Laplacian算子:利用二阶导数进行边缘检测,检测到的边缘更加锐利,但对噪声敏感。1.3. 图像变换
傅里叶变换:将图像从空间域转换到频域,用于频谱分析和滤波。离散小波变换:多尺度分析图像,适用于图像压缩和特征提取。霍夫变换:用于检测图像中的几何形状,如直线和圆。2. 特征提取算法
2.1. 角点检测
Harris角点检测:检测图像中的角点,用于运动估计、图像配准和三维重建。Shi-Tomasi角点检测:改进了Harris角点检测的响应函数,更加稳定和准确。2.2. 关键点描述
SIFT(尺度不变特征变换):检测并描述图像中的局部特征点,不变性强,适用于图像匹配和对象识别。SURF(加速鲁棒特征):速度比SIFT快,具有相似的鲁棒性和不变性。2.3. 边缘和纹理特征
HOG(方向梯度直方图):描述图像中的梯度方向分布,用于行人检测和目标识别。LBP(局部二值模式):描述图像纹理的局部模式,用于纹理分类和人脸识别。3. 目标检测和识别算法
3.1. 传统目标检测
模板匹配:通过模板与图像中的子区域进行匹配,适用于检测形状固定的目标。计算简单,但对尺度、旋转和光照变化敏感。Adaboost:基于级联分类器的目标检测算法,如Haar特征用于人脸检测。3.2. 深度学习目标检测
YOLO(You Only Look Once):单阶段目标检测算法,速度快,适用于实时检测。SSD(Single Shot MultiBox Detector):单阶段目标检测算法,利用多尺度特征图进行检测。Faster R-CNN:两阶段目标检测算法,先生成候选区域,然后进行分类和回归,准确性高。3.3. 图像分类和识别
卷积神经网络(CNN):用于图像分类和目标识别,基于卷积层、池化层和全连接层,具有强大的特征提取能力。VGG、ResNet、Inception等深度网络架构:在大规模图像分类任务中表现优异,具有不同的结构特点和优点。4. 3D视觉算法
4.1. 立体视觉
视差图计算:通过计算左右相机视图的视差,获得深度信息。常用算法有块匹配、信号相关和图割等。结构光:通过投影结构化光模式并捕捉其变形来计算物体的3D形状。4.2. 点云处理
点云配准:将不同视角获取的点云数据对齐,如ICP(Iterative Closest Point)算法。点云分割:将点云数据分割成不同的部分,用于对象识别和场景理解。5. 应用实例
制造业:
缺陷检测:使用深度学习进行瑕疵检测,自动识别产品表面的缺陷。尺寸测量:通过边缘检测和图像分割精确测量零件的尺寸。医疗:
医学影像分析:使用卷积神经网络分析X光片和MRI图像,辅助医生进行诊断。细胞计数:利用图像处理和机器学习算法自动计数显微镜下的细胞。交通:
车牌识别:利用HOG特征和SVM分类器检测和识别车辆的车牌。自动驾驶:使用深度学习检测行人、车辆和交通标志,实现自动驾驶。总结
机器视觉算法在多个领域展现出巨大的应用潜力。随着人工智能和计算机视觉技术的不断进步,机器视觉算法将变得越来越强大和智能化。在未来,机器视觉将继续推动自动化和智能化的发展,为各行各业带来更多创新和变革。