(完整word版)計(jì)算機(jī)視覺期末考點(diǎn)

1、計(jì)算機(jī)視覺重點(diǎn)考點(diǎn)集錦手工整理，如有錯(cuò)誤，慎之！第一章1、計(jì)算機(jī)視覺：研究用計(jì)算機(jī)來模擬生物視覺功能的科學(xué)和技術(shù).2、 視覺表示框架的三個(gè)階段（也就是提取三階段）：1）第一階段是將輸入的原 始圖像進(jìn)行處理，抽取基本特征形成基元圖。2）第二階段（中期階段）是指在以 觀測(cè)者為中心的坐標(biāo)系中，由輸入圖像和基元圖恢復(fù)場(chǎng)景可見部分的深度、法 線方向、輪廓等，形成二維半圖。3）第三階段（后期階段）是在以物體為中心的 坐標(biāo)系中，由輸入圖像、基元圖、二維半圖來恢復(fù)、表示和識(shí)別三維物體。第三章1、 二值圖像的特點(diǎn)：a.假定二值圖像大小為 mxn,其中物體像素值為 1，背景像 素值0;b.二值圖像處理的算法簡(jiǎn)單，

2、易于理解和實(shí)現(xiàn)，計(jì)算速度快； c.二值視 覺所需的內(nèi)存小，對(duì)計(jì)算設(shè)備要求低；d.二值視覺系統(tǒng)技術(shù)可用于灰度圖像視 覺系統(tǒng)2、 二值圖像的獲?。?）通過圖像的闕值 2）通過硬件實(shí)現(xiàn) 3）通過軟件實(shí)現(xiàn)3、圖像分割：把圖像劃分成區(qū)域，使每一個(gè)區(qū)域都對(duì)應(yīng)一個(gè)候選的目標(biāo)。4、圖像二值化：設(shè)一副灰度圖像中物體的灰度分布在某一區(qū)間內(nèi)，通過闕值運(yùn) 算后的圖像為二值圖像5、投影分類及作用：1）水平/垂直投影；給定直線上的投影；對(duì)角線投影（仿 射變換）2）投影能表現(xiàn)圖像的某種信息。6 4-連通成分序貫法（標(biāo)記算法）步驟：1）從左到右，從上到下掃描圖像2） 如果上面點(diǎn)和左面點(diǎn)有一個(gè)標(biāo)記，復(fù)制這一標(biāo)記如果兩點(diǎn)相同的

3、標(biāo)記，復(fù)制這一標(biāo)記 如果兩點(diǎn)有不同標(biāo)記，則復(fù)制上點(diǎn)標(biāo)記且將兩個(gè)標(biāo)記輸 入到等價(jià)表中作為等價(jià)標(biāo)記 否則給這一像素點(diǎn)分配一個(gè)新的標(biāo)記并將這個(gè) 標(biāo)記輸入到等價(jià)表3）如考慮更多的點(diǎn)，回到第二步4）在等價(jià)表中的每一等價(jià)集中找到最低的標(biāo)記5）掃描圖像，用等價(jià)表中的最低標(biāo)記取代每一個(gè)標(biāo)記7、歐拉數(shù):E=C H,連通成分?jǐn)?shù)（C）空洞數(shù)（H）8、擴(kuò)展與收縮:1）要掌握用結(jié)構(gòu)元進(jìn)行擴(kuò)展與收縮2）先擴(kuò)展后收縮：補(bǔ)上不希望存在的洞3）先收縮后擴(kuò)展：去除孤立的噪聲點(diǎn)4）定義：擴(kuò)展：如果背景和洞的像素點(diǎn)臨點(diǎn)顯 1，則該點(diǎn)從 0 變?yōu)?1收縮：如果物體像素點(diǎn)連點(diǎn)為 0，則將該點(diǎn)從 1 變?yōu)?09、開、關(guān)運(yùn)算:1）開運(yùn)算：先

4、腐蝕后膨脹，去除比結(jié)構(gòu)元小的區(qū)域的像素點(diǎn)2）關(guān)運(yùn)算：顯膨脹后腐蝕，填充比結(jié)構(gòu)元小的孔洞第四章1、常見的噪聲：常見的噪聲有椒鹽（Salt & Pepper ）噪聲、脈沖噪聲、高斯 噪2、常見的濾波器：均值濾波器，高斯平滑濾波器，非線性濾波器（包括中值濾 波器，邊緣保持濾波器）3、 高斯平滑濾波的 5 條性質(zhì)：1）旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性 2 ）高斯函數(shù)是單值函數(shù) 3 ）高 斯函數(shù)的付立葉變換頻譜是單瓣的 4 ）高斯濾波器寬度由參數(shù)c表征 5）高斯 函數(shù)的可分離性4、級(jí)聯(lián)高斯函數(shù)：會(huì)計(jì)算相同效果S=V512+522第五章1、邊緣：邊緣是指圖像局部強(qiáng)度變化最顯著的部分邊緣主要存在于目標(biāo)與目 標(biāo)、目標(biāo)與背景

5、、區(qū)域與區(qū)域之間2、 圖像強(qiáng)度的不連續(xù)可分為：1）階躍不連續(xù)，即圖像強(qiáng)度在不連續(xù)處的兩邊 的像素灰度值有著顯著的差異；2）線條不連續(xù)，即圖像強(qiáng)度突然從一個(gè)值變化 到另一個(gè)值，保持一較小行程后又回到原來的值3、 術(shù)語定義：邊緣點(diǎn)（Edge point）:在亮度顯著變化的位置上的點(diǎn).邊緣段（Edge segment）:對(duì)應(yīng)于邊緣點(diǎn)坐標(biāo)及其方位.邊緣檢測(cè)器 （Edge detector） :從圖像中抽取邊緣集合的算法. 輪廓 （Boundary）:邊緣列表或一條表示邊緣列表的擬合曲線. 邊緣連接（Edgelinking）:從無序邊緣表形成有序邊緣表的過程.邊緣跟蹤（Edge tracking）:個(gè)用

6、來確定輪廊的圖像搜索過程.4、 邊緣檢測(cè)算法基本步驟：1）濾波：邊緣檢測(cè)算法主要是基于圖像強(qiáng)度的一 階和二階導(dǎo)數(shù)，但導(dǎo)數(shù)的計(jì)算對(duì)噪聲很敏感，因此必須使用濾波器來改善與噪 聲有關(guān)的邊緣檢測(cè)器的性能.需要指出，大多數(shù)濾波器在降低噪聲的同時(shí)也導(dǎo) 致了邊緣強(qiáng)度的損失，因此，增強(qiáng)邊緣和降低噪聲之間需要折衷.2 ）增強(qiáng)： 增強(qiáng)邊緣的基礎(chǔ)是確定圖像各點(diǎn)鄰域強(qiáng)度的變化值.增強(qiáng)算法可以將鄰域（或 局部）強(qiáng)度值有顯著變化的點(diǎn)突顯出來.邊緣增強(qiáng)一般是通過計(jì)算梯度幅值來完成的.3 ）檢測(cè)：在圖像中有許多點(diǎn)的梯度幅值比較大，而這些點(diǎn)在特定的 應(yīng)用領(lǐng)域中并不都是邊緣，所以應(yīng)該用某種方法來確定哪些點(diǎn)是邊緣點(diǎn).最簡(jiǎn) 單的邊緣

7、檢測(cè)判據(jù)是梯度幅值閾值判據(jù).4 ）定位：如果某一應(yīng)用場(chǎng)合要求確定邊緣位置，則邊緣的位置可在子像素分辨率上來估計(jì)，邊緣的方位也可以被 估計(jì)出來.5、LOG 算法的兩種等價(jià)算法:1）求圖像與高斯濾波器卷積，再求卷積的拉普拉 斯變換.2）求高斯濾波器的拉普拉斯變換，再求與圖像的卷積.6 canny 邊緣檢測(cè)算法步驟：1）用高斯濾波器平滑圖像；2）用一階偏導(dǎo)有限差 分計(jì)算梯度幅值和方向；3）對(duì)梯度幅值應(yīng)用非極大值抑制 ；4）用雙閾值算法 檢測(cè)和連接邊緣.第六章1、輪廓：把邊緣連接起來就成為輪廓 （co ntour）.輪廓可以是斷開的，也可以 是封閉的.2、輪廓的表示方法：輪廓可以用邊緣有序表或曲線來表

8、示。曲線通常稱為輪廓 的數(shù)學(xué)模型.曲線表示包括線段、二次曲線、三次樣條曲線等.3、內(nèi)插和逼近曲線：已知一組稱為控制點(diǎn)的坐標(biāo)點(diǎn)，內(nèi)插是指一條曲線擬合這 組控制點(diǎn)，使得曲線通過所有的控制點(diǎn)；逼近是指一條曲線擬合這組這組控制 點(diǎn)，使得這條曲線非常接近這些控制點(diǎn)而無需一定通過這些點(diǎn).4、鏈碼：鏈碼是沿著輪廓記錄邊緣表的一種表示方法鏈碼規(guī)定了邊緣表中每 一個(gè)邊緣點(diǎn)的輪廓方向，其中方向被量化為四個(gè)或八個(gè)方向中的一個(gè).5、鏈碼、差分鏈碼的表示：曲線的鏈碼是：6022222021013444444454577012其差分鏈碼是：220000627712100000017120111（差分鏈碼=鏈碼的后-前）6

9、、 樣條曲線的兩種等效及其異同點(diǎn)： 1 ）幾何等效：指它們連接相同的點(diǎn)集， 即它們?cè)诳臻g上對(duì)應(yīng)著相同的形狀；2）參數(shù)等效：兩條曲線的方程一樣.顯然，參數(shù)等效性比幾何等效性更穩(wěn)定.兩條曲線可以是幾何上等效但可以具有不同的參數(shù)表示式，這是機(jī)器視覺中曲線擬合的一個(gè)重要概念比如，機(jī) 器視覺系統(tǒng)可以產(chǎn)生基于三次樣條曲線的表示，其在幾何上非常接近于物體輪 廓的真實(shí)表示，但在參數(shù)意義上，表示可能完全不同在物體識(shí)別應(yīng)用方面和 工業(yè)零件圖像與其模型匹配應(yīng)用中，通過比較三次樣條曲線的參數(shù)形式實(shí)現(xiàn)匹 配幾乎是不可能的，在這種情況下，比較必須基于幾何等效性7、 Hough 變換算法：1）適當(dāng)?shù)亓炕瘏?shù)空間.2）假定參

10、數(shù)空間的每一個(gè)單元 都是一個(gè)累加器 3）把累加器初始化為零 4）對(duì)圖像空間的每一點(diǎn)，在其所滿足 的參數(shù)方程對(duì)應(yīng) 的累加器上加 1; 5）累加器陣列的最大值對(duì)應(yīng)模型的參數(shù).第七章1、 紋理：按一定規(guī)則對(duì)元素或基元進(jìn)行排列所形成的重復(fù)模式2、 灰度級(jí)同現(xiàn)矩陣：灰度級(jí)同現(xiàn)矩陣 Pi,j是一個(gè)二維相關(guān)矩陣，規(guī)定一個(gè)位 移矢 d=（dx,dy）,計(jì)算被 d 分開且具有灰度級(jí) i 和 j 的所有象素對(duì)的個(gè)數(shù)?；叶韧F(xiàn)矩陣示意圖， 左邊為 一幅 5X5 的圖象，具有三個(gè)灰 度級(jí)，右邊為同現(xiàn)矩陣，位移矢量 d=（1,1）第八章1、輻照度與輻射度：1）輻射度：?jiǎn)挝幻娣e輻射表面在單位時(shí)間內(nèi)向某一方 向輻射的能量；

11、2）輻照度：?jiǎn)挝粫r(shí)間到達(dá)單位面積表面的輻射能量光源只有輻 射，圖像平面2 1 2010 2 1 1；10 1 2 :201 2 2012 0 ,101只有輻照，物體既有輻照，也有輻射 2、雙線反射分布函數(shù)：到達(dá)表面的輻照度與輻射度之比第十章1、線性顏色空間（RGB 莫型的線性變換）：RGB, CMY, XYZ, YIQ, YUV2、非線性顏色空間（RGB 莫型的非線性變換）：L*a*b*, L*u*v*, HSV（HSI）第十一章1、深度圖：每一個(gè)像素值表示場(chǎng)景中某一點(diǎn)與攝像機(jī)之間的距離所形成的圖像 叫做深度圖2、測(cè)距成像系統(tǒng)原理公式及推導(dǎo)：假設(shè)坐標(biāo)系原點(diǎn)與左透鏡中心重合。 F 是焦距，B 是

12、基線距離。3、基線過長所產(chǎn)生的問題：隨著基線距離的增加，兩個(gè)攝象機(jī)的共同的可視范 圍減?。粓?chǎng)景點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視差值增大，貝 U 搜索對(duì)應(yīng)點(diǎn)的范圍增大，出現(xiàn)多義性的 機(jī)會(huì)就增大；由于透視投影引起的變形導(dǎo)致兩個(gè)攝象機(jī)獲取的兩幅圖像不完全 相同，這就給確定共軛對(duì)帶來了困難.第十二章1、識(shí)別系統(tǒng)的基本組成：模型庫，特征檢測(cè)器，假設(shè)生成和假設(shè)驗(yàn)證2、物體的檢測(cè)和識(shí)別的策略：進(jìn)行物體識(shí)別的第一步是物體特征檢測(cè)， 然后基 于檢測(cè)出來的圖像特征，對(duì)圖像中可能的物體建立假設(shè)公式，并使用物體模 型來驗(yàn)證假設(shè)，并不是所有的物體識(shí)別方法都需要很強(qiáng)的假設(shè)公式和驗(yàn)證步驟，大部分識(shí)別策略已經(jīng)演化，將假設(shè)和驗(yàn)證著兩步一不同的比例組合起來第十四章1、攝象機(jī)和場(chǎng)景運(yùn)動(dòng)的四種模式：1）攝象機(jī)靜止/物體靜止：簡(jiǎn)單的靜態(tài)場(chǎng)