视觉计算基础：计算机视觉、图形学和图像处理的核心概念

本书涵盖了视觉计算的基本概念。为创建、获取、分析和操作视觉数据(如二维图像,三维模型)提供了一个统一的计算和数学处理方法。书中涉及的基本原理包括：卷积、傅里叶变换、滤波器、几何变换、超极几何、三维重建、色彩和图像合成管道。这本书是为一个16周的学期课程而写的，既可以用于本科生和研究生的教学，也可以作为专业人员的参考。

出版者的话 译者序 前言 作者简介 第一部分预备知识 第1章数据 1.1可视化 1.2离散化 1.2.1采样 1.2.2量化 1.3表示 1.4噪声 1.5本章小结 参考文献 习题 第2章技术 2.1插值 2.1.1线性插值 2.1.2双线性插值 2.2几何相交 2.3本章小结 参考文献 习题 第二部分基于图像的视觉计算 第3章卷积 3.1线性系统 3.1.1线性系统的响应 3.1.2卷积的性质 3.2线性滤波器 3.2.1全通、低通、带通和高通滤波器 3.2.2设计新滤波器 3.2.3二维滤波器的可分性 3.2.4相关和模式匹配 3.3实现细节 3.4本章小结 参考文献 习题 第4章谱分析 4.1离散傅里叶变换 4.2极坐标 4.2.1性质 4.2.2信号分析示例 4.3频域的周期性 4.4混叠 4.5推广到二维插值 4.5.1周期性的影响 4.5.2陷波器 4.5.3混叠效应示例 4.6对偶性 4.7本章小结 参考文献 习题 第5章特征检测 5.1边缘检测 5.1.1边缘子检测器 5.1.2多分辨率边缘检测 5.1.3边缘子聚合 5.2特征检测 5.3其他非线性滤波器 5.4本章小结 参考文献 习题 第三部分基于几何的视觉计算 第6章几何变换 6.1齐次坐标 6.2线性变换 6.3欧氏和仿射变换 6.3.1平移 6.3.2旋转 6.3.3缩放 6.3.4剪切 6.3.5一些现象 6.4变换的串联 6.4.1相对于中心点的缩放 6.4.2相对于任意轴的旋转 6.5坐标系 6.6串联的性质 6.7透视变换 6.8自由度 6.9非线性变换 6.10本章小结 参考文献 习题 第7章针孔相机 7.1针孔相机模型 7.1.1相机标定 7.1.2三维深度估计 7.1.3单应性 7.2实际相机的一些考虑 7.3本章小结 参考文献 习题 第8章对极几何 8.1背景 8.2多视几何中的匹配 8.3基础矩阵 8.3.1性质 8.3.2基础矩阵的估计 8.3.3仿前置双眼的相机设置 8.4本质矩阵 8.5整流 8.6应用对极几何 8.6.1根据视差恢复深度 8.6.2根据光流恢复深度 8.7本章小结 参考文献 习题 第四部分基于辐射度的视觉计算 第9章光照 9.1辐射度学 9.1.1双向反射分布函数 9.1.2光传播方程 9.2光度学与色彩 9.2.1CIE XYZ色彩空间 9.2.2CIE XYZ空间的认知结构 9.2.3认知一致色彩空间 9.3本章小结 参考文献 习题 第10章色彩还原 10.1加性色彩混合的建模 10.1.1设备的色域 10.1.2色调映射算子 10.1.3强度分辨率 10.1.4显示器示例 10.2色彩管理 10.2.1色域变换 10.2.2色域匹配 10.3减性色彩混合的建模 10.4局限性 10.4.1高动态范围成像 10.4.2多光谱成像 10.5本章小结 参考文献 习题 第11章光度处理 11.1直方图处理 11.2图像融合 11.2.1图像混合 11.2.2图像割 11.3光度立体视觉 11.3.1阴影处理 11.3.2光照方向计算 11.3.3色彩处理 11.4本章小结 参考文献 习题 第五部分视觉内容合成 第12章多样化域 12.1建模 12.2处理 12.3渲染 12.4应用 12.5本章小结 参考文献 第13章交互式图形流程 13.1顶点的几何变换 13.1.1模型变换 13.1.2视图变换 13.1.3透视投影变换 13.1.4遮挡处理 13.1.5窗口坐标变换 13.1.6最终变换 13.2裁剪和属性的顶点插值 13.3光栅化和属性的像素插值 13.4本章小结 参考文献 习题 第14章真实感与性能 14.1光照 14.2着色 14.3阴影 14.4纹理贴图 14.4.1纹理至对象空间映射 14.4.2对象至屏幕空间映射 14.4.3分级细化贴图 14.5凹凸贴图 14.6环境贴图 14.7透明度 14.8累积缓存 14.9背面剔除 14.10可见性剔除 14.10.1包围体 14.10.2空间细分 14.10.3其他用途 14.11本章小结 参考文献 习题 第15章图形编程 15.1图形处理单元的发展 15.2图形API和程序库的发展 15.3现代GPU和CUDA 15.3.1GPU架构 15.3.2CUDA编程模型 15.3.3CUDA存储模型 15.4本章小结 参考文献

阿娣提·玛珠德（Aditi Majumder） 加利福尼亚大学欧文分校计算机科学系教授。她的研究集中在计算机图形学、计算机视觉和图像处理的结合上，包括虚拟现实和增强现实以及人机交互。 M. 戈皮（M. Gopi），加利福尼亚大学欧文分校计算机科学系教授，信息与计算机科学Bren学院副院长。他的研究兴趣包括计算机图形学中的几何与拓扑，面向交互式渲染的海量几何数据管理，以及生物医学传感器、数据处理和可视化。 赵启军，四川大学计算机学院副教授，研究方向为计算机视觉、模式识别、图像处理、生物特征识别。

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