计算机视觉课程设计1

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计算机视觉教程 (1)

计算机视觉教程 (1)

如何学习使用本书
1.4.1 计算机视觉系统及模块
1.4.2
如何学习使用本书
图1.4.1中括号内的数字即为章的序号
第一个单元包括第1章、第2章,分别介绍计
算机视觉的工程基础和仿生基础
第二个单元包括第3章、第4章、第5章、第6
章、第7章、第8章,主要对应2-D视觉
第三个单元包括第9章、第10章、第11章、第
图像表达:
图像表达和显示
矩阵表达
矢量表达
1.2.2
图像显示:
图像表达和显示
二值图像的3种不同的显示方式:
离散点集 覆盖区域 矩阵表达
1.2.2
图像显示:
图像表达和显示
标准图像
1.2.3

图像存储
图像存储器: (1) 处理过程中使用的快速存储器 (2) 可以较快地重新调用的在线或联机存储器 (3) 不经常使用的数据库(档案库)存储器 图像文件格式: (1) BMP格式 (2) GIF格式 (3) TIFF格式 (4) JPEG格式
第 1章
绪论
1.1 计算机视觉 1.2 图像基础 1.3 像素间联系
1.4 本书内容提要
1.1 计算机视觉
1.1.1 1.1.2 1.1.3 视觉 计算机视觉概述 相关学科
1.1.4
应用领域
1.1.1
视觉

机器视觉教学设计方案

机器视觉教学设计方案

机器视觉教学设计方案

1. 引言

本教学设计方案旨在介绍机器视觉的基本概念和应用,并提供相关的实践活动和资源,以帮助学生全面了解机器视觉领域的知识和技术。

2. 教学目标

通过本教学方案的实施,学生将能够:

- 完整解释机器视觉的定义和原理;

- 理解机器视觉在各个领域中的应用;

- 研究并掌握机器视觉的基本技术和方法;

- 利用机器视觉技术进行实际问题的解决。

3. 教学内容和活动

3.1 机器视觉基础知识

- 介绍机器视觉的概念和发展历程;

- 讲解机器视觉的基本原理和算法;

- 分析机器视觉在计算机视觉、医疗影像等领域的应用。

3.2 机器视觉的技术和方法

- 探讨机器视觉中的图像处理和图像分析技术;

- 讲解机器研究在机器视觉中的应用;

- 引导学生利用编程语言实现简单的机器视觉算法。

3.3 实践活动和案例分析

- 组织学生参与机器视觉实验和项目,如目标识别、人脸检测等;

- 分析和讨论机器视觉在现实生活中的应用案例,如自动驾驶、人机交互等。

3.4 研究资源和评估方式

- 提供相关的教材和研究资料,如教科书、学术论文等;

- 设计小组项目和个人作业,以检验学生对机器视觉的理解和

应用能力;

- 定期进行课堂测验和参与度评估。

4. 教学计划

第一周:机器视觉概述

- 介绍机器视觉的定义和概念;

- 讲解机器视觉的发展历程和应用领域。

第二周:机器视觉基础技术

- 探讨机器视觉中的图像处理和图像分析技术;

- 讲解常用的机器研究算法和方法。

第三周:机器视觉实践活动

- 组织学生进行机器视觉实验和项目的实践活动;

- 引导学生分析和讨论实际应用案例。

计算机视觉课程设计1

计算机视觉课程设计1

燕山大学

课程设计说明书题目:基于矩形物体的旋转角度测量

学院(系)电气工程学院

年级专业:

学号: 1301030200

1301030200

学生姓名:

指导教师:

教师职称:讲师

燕山大学课程设计(论文)任务书

院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系

说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

2016年 12 月 22 日燕山大学课程设计评审意见表

摘要

本文主要研究对矩形物体旋转角度的测量,并且比较每种方法的处理速度。通过对图像的滤波、二值化、边框的识别等等操作,完成对矩形物体的角度测量。本文采用五种方法分别对同一个矩形物体进行旋转角度测量,并比较其处理时间。五种方式分别为,边缘直线角度测量、对角线角度测量、矩形内部标准角度测量、角点边缘角度测量、垂线角度测量。

关键词:图像处理二值化旋转角测量定位识别

目录

第一章矩形物体的识别 (1)

1、图像滤波 (1)

2、图像的边缘检测 (2)

3、图像的二值化处理 (3)

4、图像的区域选择及处理 (4)

第二章旋转角度的测量 (6)

1、边缘直线角度测量 (6)

2、对角线角度测量 (8)

3、矩形内部标准角度测量 (9)

4、角点边缘角度测量 (10)

5、垂线角度测量 (11)

第三章算法时间的比较 (15)

参考文献 (16)

附录一 (17)

1、边缘直线角度测量程序 (17)

2、对角线角度测量程序 (17)

3、矩形内部标准角度测量程序 (18)

4、角点边缘角度测量程序 (19)

5、二值化-垂线角度测量程序 (23)

6、Soble-垂线角度测量程序 (24)

计算机视觉1ppt课件

计算机视觉1ppt课件
① 从左到右、从上到下扫描图像,求区域S的起始点,
s(k) (x(k), y(k)), k 0
② 用c表示当前边界上被跟踪的像素点.置 c s(k), 记c左4邻点为b,b S ;
③ 按逆时针方向从b开始将c的8个8邻点分别记为:
n1, n2, , n8 k k 1
④ 从b开始,沿逆时针方向找到第一个 ni S ;
7
(1) 尺寸和位置 一幅二值图像区域的面积(或零阶矩)由下式 给出:
8
物体的中心位置:
其中x和y是相对于图像左上角的中心坐标. 物体的位置为:
注意:因约定y轴
向上故有负号.
9
(2)方向
一般假定物体是长形的,其长轴方向被定义为物体的方 向.通常,二维平面上与最小惯量轴同方向的最小二阶 矩轴被定为长轴.
对字母h收缩与扩展算法实验结果:
原始噪声图像 扩展运算 收缩运算
35
对字母h收缩与扩展算法实验结果:
原始噪声图像 扩展运算 收缩运算 扩展-收缩 收缩-扩展 先扩展后收缩算法能补上不希望存在的洞, 先收缩后扩展算法则能去除孤立的噪声点。
36
对字母h收缩与扩展算法实验结果:
原始噪声图像 扩展运算 收缩运算 扩展-收缩 收缩-扩展
1和0的游程长度:0,1, 2,2,3,4,6, 1,1; 0,3,6,1,10 ; 5,5,1,5,4

机器视觉1PPT学习教案

机器视觉1PPT学习教案

3. Perspective Projection —— pin-hole camera model
projection center (i.e., camera) is at the origin of scene coordinate system with optic axis of camera pointing to zaxis direction of coordinates
—— 3D depth / 3D structure —— 3D motion analysis —— 3D surfaces and orientation —— status of 3D objects, so on… —— meaning of the actions of 3D objects
第6页/共14页
2. Related fields
—— image processing —— computer vision —— pattern recognition —— artificial Intelligence —— neural network —— psychophysics
第7页/共14页
origin of image coordinate system is located at (0, 0, f) of scene coordinate system (f is focus length of the camera), the X- and Y-axes of image coordinates are parallel with xand y- axes of scene coordinates, respectively

计算机视觉40例教案

计算机视觉40例教案

计算机视觉40例教案

计算机视觉是一门涉及图像处理和模式识别的领域,它在各个领域都有广泛的应用。下面是一个关于计算机视觉的教案,包含了40个例子,旨在帮助学生深入理解计算机视觉的概念和技术。

教案,计算机视觉40例。

1. 图像读取与显示,介绍如何使用编程语言读取图像文件并显示图像。

2. 图像灰度化,演示如何将彩色图像转换为灰度图像。

3. 图像二值化,展示如何将图像转换为二值图像,以便进行图像分割和边缘检测。

4. 图像平滑处理,介绍常用的图像平滑滤波器,如均值滤波和高斯滤波。

5. 图像边缘检测,讲解常用的边缘检测算法,如Sobel算子和Canny算子。

6. 图像特征提取,探讨如何从图像中提取特征,如角点和边缘。

7. 图像匹配,讲解如何使用特征描述子进行图像匹配,如

SIFT和SURF。

8. 图像分割,介绍基于阈值分割和区域生长的图像分割方法。

9. 图像识别,讨论基于机器学习和深度学习的图像识别方法,

如支持向量机和卷积神经网络。

10. 目标检测,演示如何使用目标检测算法在图像中定位和识

别目标。

11. 人脸检测与识别,介绍人脸检测和人脸识别的基本原理和

方法。

12. 行人检测与跟踪,讲解行人检测和跟踪的技术,如HOG和

卡尔曼滤波器。

13. 动作识别,探讨如何使用计算机视觉技术进行动作识别,

如基于骨骼关键点的动作识别。

14. 三维重建,介绍如何从多个图像中恢复三维场景的结构。

15. 深度估计,讨论如何使用计算机视觉技术估计图像中的深度信息。

16. 图像增强,演示如何使用图像处理技术改善图像的质量和视觉效果。

机器视觉课程设计

机器视觉课程设计

机器视觉课程设计

机器视觉是一门涉及计算机视觉、图像处理、模式识别等多个领域的交叉学科,其应用范围广泛,包括自动驾驶、人脸识别、医学影像分析等。因此,机器视觉课程设计是计算机科学与技术、电子信息工程等专业的重要课程之一。

一、课程设计目标

机器视觉课程设计的主要目标是让学生掌握机器视觉的基本理论和实践技能,能够独立完成一个小型机器视觉项目。具体目标包括:

1.了解机器视觉的基本概念和发展历程,掌握机器视觉的基本原理和算法。

2.熟悉机器视觉的常用工具和软件,如OpenCV、Matlab等。

3.能够独立完成一个小型机器视觉项目,包括图像采集、预处理、特征提取、分类识别等步骤。

4.培养学生的团队协作能力和创新意识,鼓励学生在课程设计中提出新颖的想法和解决方案。

二、课程设计内容

机器视觉课程设计的内容应该包括以下几个方面:

1.机器视觉基础知识:介绍机器视觉的基本概念、发展历程和应用领域,让学生了解机器视觉的基本原理和算法。

2.图像采集和预处理:介绍图像采集的基本原理和方法,包括相机的选择、图像的采集和存储等。同时,还要介绍图像预处理的基本方法,如去噪、增强、滤波等。

3.特征提取和分类识别:介绍特征提取的基本方法,如SIFT、SURF、HOG等,以及分类识别的基本方法,如SVM、KNN等。同时,还要介绍深度学习在机器视觉中的应用,如卷积神经网络、循环神经网络等。

4.机器视觉项目实践:让学生独立完成一个小型机器视觉项目,包括项目的选题、需求分析、系统设计、编码实现、测试调试等步骤。项目可以选择人脸识别、车牌识别、目标跟踪等应用场景。

计算机视觉课程设计

计算机视觉课程设计

计算机视觉课程设计

一、引言

计算机视觉是研究如何使计算机能够理解和解释视觉信息的一门学科。随着计算机技术的不断发展,计算机视觉在图像处理、模式识别、人工智能等领域得到了广泛应用。本文将重点介绍计算机视觉课程设计的内容和要点。

二、课程设计内容

1. 图像预处理

图像预处理是计算机视觉中的重要环节,主要目的是对原始图像进行一系列的处理,以提取出感兴趣的信息。常用的图像预处理方法包括图像去噪、图像增强、图像平滑等。在课程设计中,可以选择合适的图像预处理方法,对给定的图像进行处理,并分析处理效果。

2. 特征提取与描述

特征提取与描述是计算机视觉中的关键环节,它是将图像中的信息转化为计算机可以理解和处理的形式。常用的特征提取方法包括边缘检测、角点检测、纹理特征提取等。在课程设计中,可以选择不同的特征提取方法,并对提取到的特征进行描述和分析。

3. 目标检测与识别

目标检测与识别是计算机视觉中的核心任务之一,它是通过计算机对图像中的目标进行检测和识别。常用的目标检测与识别方法包括

基于特征的方法、基于深度学习的方法等。在课程设计中,可以选择合适的目标检测与识别方法,对给定的图像进行目标检测和识别,并评估方法的性能。

4. 目标跟踪

目标跟踪是计算机视觉中的另一个重要任务,它是通过计算机对目标在图像序列中的位置进行跟踪。常用的目标跟踪方法包括基于颜色的方法、基于特征的方法等。在课程设计中,可以选择不同的目标跟踪方法,并对跟踪结果进行分析和评估。

5. 图像分割

图像分割是计算机视觉中的一项基础任务,它是将图像分割成若干个具有独立特征的区域。常用的图像分割方法包括基于阈值的方法、基于边缘的方法等。在课程设计中,可以选择合适的图像分割方法,对给定的图像进行分割,并对分割结果进行评估和分析。

计算机视觉教案

计算机视觉教案

计算机视觉教案

引言:

计算机视觉是一门涉及计算机和图像处理的技术,通过模拟人类视觉系统,使计算机能够理解和解释图像和视频。计算机视觉在许多领域都有广泛应用,例如人脸识别、图像检索、机器人导航等。本教案将介绍计算机视觉的基本概念、算法和应用,并提供相应的教学资源和建议。

一、教学目标

1. 理解计算机视觉的基本原理和方法;

2. 掌握常见的计算机视觉算法和技术;

3. 学习应用计算机视觉解决实际问题的能力;

4. 培养对计算机视觉发展趋势的了解和创新思维。

二、教学内容

1. 计算机视觉基础知识

1.1 图像和视频的数字化表示

- 图像和视频的像素表示

- 彩色图像和灰度图像的区别

1.2 图像处理基础

- 图像的滤波和增强技术

- 图像的几何变换和形态学操作 1.3 特征提取与描述

- 边缘检测算法

- 角点检测算法

- 尺度不变特征变换(SIFT)算法2. 计算机视觉算法与技术

2.1 图像分类与识别

- 支持向量机(SVM)算法

- 卷积神经网络(CNN)算法

2.2 目标检测与跟踪

- Viola-Jones人脸检测算法

- 卡尔曼滤波跟踪算法

2.3 特定应用领域

- 人脸识别与表情分析

- 图像检索与相似度计算

- 机器人导航与环境感知

三、教学资源

1. 教材推荐

- Richard Szeliski.《计算机视觉:算法与应用》

- Simon J.D. Prince.《计算机视觉:模型、学习与推理》

2. 培训视频

- 斯坦福大学公开课:《计算机视觉》

- MIT公开课:《计算机视觉:模型到算法》

四、教学建议

1. 理论与实践相结合

教师可以通过实例、案例和实验来讲解计算机视觉的基本原理和算法。同时,提供实践项目或练习题,让学生亲自动手实现和应用计算机视觉算法。

《计算机视觉技术》公开课教案

《计算机视觉技术》公开课教案

《计算机视觉技术》公开课教案计算机视觉技术公开课教案

介绍

本教案旨在介绍计算机视觉技术的基本概念和应用领域,帮助学生快速掌握相关知识和技能。

目标

- 了解计算机视觉技术的定义和基本原理

- 掌握计算机视觉技术在各个领域的应用案例

- 研究基本的计算机视觉算法和方法

- 培养学生的计算机视觉分析和处理能力

教学内容

1. 计算机视觉技术概述

- 计算机视觉技术定义和发展历程

- 计算机视觉技术的基本原理和主要技术领域

2. 图像处理基础知识

- 数字图像的基本概念和表示方法

- 图像预处理和增强技术

3. 图像特征提取与描述

- 边缘检测和特征点提取算法

- 图像特征描述和匹配方法

4. 目标检测与识别

- 目标检测的基本概念和常用算法

- 目标识别和分类技术

5. 图像分割与场景理解

- 图像分割和图像对象提取技术

- 场景理解与场景分析方法

6. 计算机视觉应用领域

- 人脸识别和人脸表情分析

- 视频监控和动作识别

- 图像搜索和图像识别应用

教学方法

- 授课讲解:介绍计算机视觉技术的基本概念和原理

- 实例分析:通过实际案例展示计算机视觉技术在各个领域的应用

- 编程实践:引导学生使用常见的计算机视觉算法进行实际编程练

- 团队合作:组织学生分组完成小型计算机视觉项目

评估方法

- 课堂参与度:学生在课堂上的积极参与和提问

- 平时作业:完成教师布置的图像处理和计算机视觉编程作业- 最终项目:学生完成小型计算机视觉项目并撰写实验报告

教材推荐

- 《计算机视觉:模型、研究和推理》

- 《计算机视觉算法与应用》

- 《计算机视觉导论》

参考资源

- 计算机视觉领域的国际学术会议和期刊

计算机视觉课后作业1——图像处理基础

计算机视觉课后作业1——图像处理基础

计算机视觉课后作业1——图像处理基础

刚刚开始接触计算机视觉的课程,此次完成图像处理基础部分的内容,并且将其中的直⽅图,⾼斯滤波和直⽅图均衡化的实验结果写在该博客。

环境:Python+opencv

软件:PyCharm 2020.1.1

⽬录

1 直⽅图

1.1 基本原理

1.2 代码

1.3 实验截图

2 直⽅图均衡化

2.1 基本原理

2.2 代码

2.3 实验截图

3 ⾼斯滤波(⾼斯模糊)

3.1 基本原理

3.2 代码

3.3 实验截图

1 直⽅图

1.1 基本原理

图像的直⽅图反映了⼀幅图像的像素分布情况。横坐标代表像素的种类,纵坐标代表每⼀种像素值在图像中的像素总数或者占所有像素个数的百分⽐,能够很直观的展⽰出图像中各个像素值占⽐的多少。

我们⼀般⽤到的直⽅图都是灰度直⽅图,其中横坐标是图像的灰度级(0-255),纵坐标则是该灰度级出现的频率或个数。

通过⼀幅图像的亮暗情况就可以判断出其直⽅图的⼤致分布情况,较暗的图像的直⽅图像素分布聚集在左侧,较亮的图像直⽅图像素分布聚集在右侧。

1.2 代码

注意:

<1>⽤到了PIL库中的Image模块,⽤来打开本地图⽚。PIL(Python Imaging Library)是⼀个⾮常好⽤的图像处理库,但新版的Python不⽀持PIL,⽽是使⽤Pillow(也是第三⽅库)。

<2>pylab 模块是进⾏⼆维,三维数据绘制的⼯具模块,由于 pylab是matplotlib中的⼀个模块所以我们直接安装matplotlib库就可以对它进⾏调⽤。

<3>在默认状态下,matplotlb⽆法在图表中使⽤中⽂,在此我们使⽤matplotlib的字体管理器matplotlib.Font_manager来指定字体⽂件。

计算机视觉教案

计算机视觉教案

计算机视觉教案

计算机视觉是人工智能领域的重要分支之一,正在逐渐渗透到日常

生活中的各个领域。为了帮助学生更好地理解和掌握计算机视觉的基

本原理和应用,一份系统完整的计算机视觉教案显得尤为重要。本文

将从理论基础、实践案例和教学方法等方面,来探讨如何设计一份高

质量的计算机视觉教案。

第一部分:理论基础

在设计计算机视觉教案时,首先要确保学生具备扎实的数学和编程

基础,比如熟练掌握线性代数、微积分和Python编程等知识。其次,

要引导学生了解计算机视觉的基本概念和技术,例如图像处理、目标

检测、图像分类等。教案内容可以包括相关算法原理、常用工具库和

经典论文等,以帮助学生建立起对计算机视觉领域的整体认识。

第二部分:实践案例

除了理论知识外,实践案例也是提高学生计算机视觉技能的关键。

设计教案时可以结合一些经典的计算机视觉应用案例,如人脸识别、

图像风格转换等,通过实际编程操作帮助学生将理论知识转化为实际

应用能力。同时,可以引导学生分析案例中的问题和解决方案,培养

其独立思考和解决问题的能力。

第三部分:教学方法

在教学方法上,教师可以采用多种方式来引导学生学习计算机视觉。例如,通过讲授、实验、讨论等多种形式的教学活动,激发学生的学

习兴趣和积极性。此外,还可以组织学生参加相关比赛和项目实践,提高他们的动手能力和团队协作能力。在评价学生学习效果时,可以结合理论考核和实践项目评估,全面评估学生的综合能力和水平。

综上所述,一份优质的计算机视觉教案应该包括扎实的理论基础、丰富的实践案例和灵活多样的教学方法。通过综合运用这些要素,可以更好地帮助学生掌握计算机视觉领域的知识和技能,为其未来的学习和工作打下坚实的基础。希望教育工作者们在编写计算机视觉教案时,能够充分考虑到学生的学习需求和发展方向,制定出更加符合实际需求的教学方案。这样不仅可以提升学生的学习效果,也能够推动计算机视觉领域的不断发展和创新。愿我们的计算机视觉教案,能够为培养未来的人工智能人才贡献自己的一份力量。

计算机视觉十分钟教学设计

计算机视觉十分钟教学设计

计算机视觉十分钟教学设计

计算机视觉就是用各种成象系统代替视觉器官作为输入敏感手段,由计算机来代替大脑完成处理和解释。

计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能象人那样通过视觉观察和理解世界,具有自主适应环境的能力。要经过长期的努力才能达到的目标。

在实现最终目标以前,人们努力的中期目标是建立一种视觉系统,这个系统能依据视觉敏感和反馈的某种程度的智能完成一定的任务。

计算机视觉的一个重要应用领域就是自主车辆的视觉导航,还没有条件实现象人那样能识别和理解任何环境,完成自主导航的系统。因此,人们努力的研究目标是实现在高速公路上具有道路跟踪能力,可避免与前方车辆碰撞的视觉辅助驾驶系统。

这里要指出的一点是在计算机视觉系统中计算机起代替人脑的作用,但并不意味着计算机必须按人类视觉的方法完成视觉信息的处理。

计算机视觉可以而且应该根据计算机系统的特点来进行视觉信息的处理。

但是,人类视觉系统是迄今为止,人们所知道的功能最强大和完善的视觉系统。如在以下的章节中会看到的那样,对人类视觉处理机制的研究将给计算机视觉的研究提供启发和指导。因此,用计算机信息处理的方法研究人类视觉的机理,建立人类视觉的计算理论,也是

一个非常重要和信人感兴趣的研究领域。

这方面的研究被称为计算视觉(Computational Vision)。计算机视觉可被认为是计算机视觉中的一个研究领域。

计算机视觉课设

计算机视觉课设

计算机视觉课设

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”和“理解”图像或视频的技术和方法。在计算机视觉课设中,学生将有机会应用所学知识和技术,解决实际的图像处理和分析问题。下面是一个关于计算机视觉课设的简要介绍,介绍了项目的目标、方法和预期结果。

项目目标:

该计算机视觉课设的目标是开发一个图像识别系统,可以自动检测和识别图像中的不同物体。系统应该能够处理不同尺寸、光照条件和旋转角度的图像,并准确地识别出包括人脸、车辆、动物等常见物体在内的多种物体。

项目方法:

预期结果:

通过该计算机视觉课设,预计可以达到以下几个结果:

1.开发和实现一个高性能的图像识别系统,能够检测和识别图像中的多种物体。

2.对不同类别物体进行准确的识别,包括人脸、车辆、动物等。

3.系统应能够处理各种尺寸、光照条件和旋转角度的图像,并保持较高的识别准确度。

4.对于一些常见的图像处理问题,如图像去噪、图像分割和物体追踪等,也可以进行尝试和探索。

在计算机视觉课设中,学生将学习和应用计算机视觉领域的核心概念和技术,包括图像处理、特征提取、模式识别等。此外,他们还将获得实践经验,熟悉图像数据集的收集和标注、深度学习模型的构建和训练,以及模型评估和优化等方面的工作。

通过完成计算机视觉课设,学生将提高自己的图像处理和分析能力,更深入地理解计算机视觉技术的原理和应用。此外,他们还可以在未来的学习和工作中,进一步探索计算机视觉领域,开拓更多的研究和创新。

计算机视觉课程设计报告

计算机视觉课程设计报告

1.题2.组

计算机视觉课程设计实验报告

目: 图像变形

员:曹英(E03640201) 叶超(E03640124)李淑珍(E03640104)

3.实验目的:掌握图像几何运算中变形算法

4.实验原理:对两幅图分别进行卷绕、插值,每幅图得到一序列图片,然后

对这些序列图片进行加权求和,得到一序列帧,再将其显示出来,就得到了由

一幅图到另一幅图的变形。

5.实验步骤:对一幅图分别选4行4 列的16个控制点,在每条边上进行五

等分,每条边形成六个点,加上原来的16 个就是36个控制点,这样就把它分

成了不规则的25小块,对每小块进行卷绕、插值,本实验我们用的是最近邻插值,目标控制点就是将图片分成标准并且相同大小的25小块的36个点。这样会得到一幅不规则图片,让它作为新的原图进行如前所述一样的处理,控制点都是这样自动产生的:一开始所选每个控制点到相应标准控制点等距离(本实验我们是分成9等分)产生一序列的36个控制点。这样每产生一幅图都对它进行相类似的处理,控制点的产生方法就是上面所说的那样。得到的一序列图片越来越接近原图,最后一幅与原图一样。这样我们就可以得到这样的一序列图片:原图,手工选控制点进行处理后得到的不规则图,循环产生控制点得到的越来越接近原图的9幅图(最后一幅与原图一样)。为了描述的方便,这里我把它编号为1_1到1_11。

对目标图进行与原图一样的处理。编号也类似,即2_1到2_11。

最后进行加权求和,第一帧是原图,第二帧是1_10与2_2加权求和,其中

1_10 的权值是0.9,2_2 的权值是0.1,第三帧是1_9与2_3加权求和,其中

计算机视觉教学设计方案

计算机视觉教学设计方案

计算机视觉教学设计方案

1.简介

本文档旨在为计算机视觉教学设计提供一个方案,以帮助教师有效地教授和学生更好地研究计算机视觉的知识和技能。

2.教学目标

通过本教学设计方案,学生将能够:

- 理解计算机视觉的基本概念和原理;

- 熟悉常见的计算机视觉技术和算法;

- 学会使用计算机视觉工具和软件进行图像处理和分析;

- 掌握计算机视觉在不同领域的应用。

3.教学内容

3.1 基础知识

- 计算机视觉的定义和发展历程;

- 数字图像处理的基本原理;

- 常见的图像特征提取和图像分割技术;

- 目标识别和目标跟踪的方法;

- 图像检索和内容识别技术。

3.2 计算机视觉算法

- 常见的计算机视觉算法,如滤波、边缘检测、图像变换等;

- 主要的目标识别算法,如模板匹配、特征点匹配等;

- 图像分割和图像增强的算法;

- 图像检索和内容识别的算法。

3.3 计算机视觉应用

- 移动设备中的计算机视觉应用;

- 视频监控和安防领域的计算机视觉应用;

- 医学影像分析中的计算机视觉应用;

- 自动驾驶和无人机领域的计算机视觉应用。

4.教学方法

- 授课讲解:以理论为基础,讲解计算机视觉的概念、原理和算法,配以案例分析;

- 实验演示:通过实际的计算机视觉工具和软件,展示图像处理和分析的具体步骤和技巧;

- 课堂讨论:引导学生深入思考和讨论计算机视觉相关的问题和挑战;

- 项目实践:组织学生进行小组或个人项目实践,应用计算机视觉技术解决实际问题。

5.教学评估

对学生的研究成果进行评估,包括但不限于:

- 课堂小测验和作业评分;

- 实验报告和项目成果评价;

- 期末考试或综合评估。

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燕山大学

课程设计说明书题目:基于矩形物体的旋转角度测量

学院(系)电气工程学院

年级专业:

学号: 1301030200

1301030200

学生姓名:

指导教师:

教师职称:讲师

燕山大学课程设计(论文)任务书

院(系):电气工程学院基层教学单位:仪器科学与工程系

说明:此表一式四份,学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。

2016年 12 月 22 日燕山大学课程设计评审意见表

摘要

本文主要研究对矩形物体旋转角度的测量,并且比较每种方法的处理速度。通过对图像的滤波、二值化、边框的识别等等操作,完成对矩形物体的角度测量。本文采用五种方法分别对同一个矩形物体进行旋转角度测量,并比较其处理时间。五种方式分别为,边缘直线角度测量、对角线角度测量、矩形内部标准角度测量、角点边缘角度测量、垂线角度测量。

关键词:图像处理二值化旋转角测量定位识别

目录

第一章矩形物体的识别 (1)

1、图像滤波 (1)

2、图像的边缘检测 (2)

3、图像的二值化处理 (3)

4、图像的区域选择及处理 (4)

第二章旋转角度的测量 (6)

1、边缘直线角度测量 (6)

2、对角线角度测量 (8)

3、矩形内部标准角度测量 (9)

4、角点边缘角度测量 (10)

5、垂线角度测量 (11)

第三章算法时间的比较 (15)

参考文献 (16)

附录一 (17)

1、边缘直线角度测量程序 (17)

2、对角线角度测量程序 (17)

3、矩形内部标准角度测量程序 (18)

4、角点边缘角度测量程序 (19)

5、二值化-垂线角度测量程序 (23)

6、Soble-垂线角度测量程序 (24)

附录二 (26)

第一章矩形物体的识别1、图像滤波

图1.1.1图像滤波前处理效果

图1.1.2 滤波后的图像

通过图像的处理,对矩形物体的识别,我们采取两个方法。一种是边缘检测,一种是二值化处理。通过图1.1.1和图1.1.2可以明显看出,图像中除了矩形物体外,有很多噪声白点。由于噪声为椒盐噪声,我们采用中值滤波,既不会影响我们后续边缘的检测,也可以很好的除去噪声。

2、图像的边缘检测

对于矩形物体的识别,我们采用一阶边缘检测算法soble算子。从图1.1可知图像并不是理想图像,其中有很多噪声,而且后续需要对边缘进行处理。要求其边缘不要太粗、尽量连通,否则影响后续的角度的误差。所以我们选择了soble算子,它可以很好的检测出边缘效果。图1.2.1和图1.2.2为检测前和检测后的图像。

图1.2.1 原始图像

图1.2.2 soble算子检测图像

3、图像的二值化处理

由于所给图像背景和所识别的图像颜色差别明显,且背景颜色单一。所以可以直接选取合适的阈值对图像进行二值化处理。即可以很好的识别矩形物

体,如图1.3.1所示。

图1.3.1二值化后图像

4、图像的区域选择及处理

从图1.2.2和图1.3.1可以看出图像中除了我们要后续处理的矩形物体外,边缘还有其他干扰,因为最终我们只对矩形物体处理,所以我们需要进行区域选择,选择我们感兴趣的区域进行后续处理。图1.4.1和图1.4.2为处理

前后的图像。

图1.4.1区域选择前图像

图1.4.2 区域选择后图像

第二章旋转角度的测量

1、边缘直线角度测量

对于这种方法,我们首先对图像按照第一章所介绍的方法进行处理。识别矩形物体如图2.1.1。

图2.1.1 识别矩形物体

其次,我们对整个图片像素进行处理,获得矩形物体最左边边缘。如图2.1.2所示

图2.1.2左侧边缘图像

获得左侧边缘后,我们可以对直线进行操作,选取直线上面的两个点,求其斜率,即为所求矩形旋转角度。如图2.1.3所示,红色直线为选取两点绘制的直线。k1=-0.4

图2.1.3 选取求解直线图像

2、对角线角度测量

这种方法主要思想是通过获得矩形物体的对顶角,求对角线斜率,获得矩形旋转角度。

首先,识别矩形物体如图2.1.1所示

其次,通过对像素处理,判断第一个像素领域满足,上方、左方、右方像素为1,下方像素为0的像素点,判断第二个像素领域满足,左方、下方、右方像素为1,上方像素为0,即这两个点为矩形物体的对角零点。并求其斜率k2=5.72

图2.2.1对角线测旋转角度

3、矩形内部标准角度测量

这种方式是以矩形内部部件为衡量标准。通过测量内部两点获得矩形物体旋转角度。由于图片内部有四个圆形定位孔,所以通过识别任意两个圆形小孔,获得起坐标,求其斜率,即为矩形物体的旋转角度,k3=-2.4,如图2.3所示

图2.3内部标准角度测量

4、角点边缘角度测量

角点检测(Corner Detection)是计算机视觉系统中用来获得图像特征的一种方法,广泛应用于运动检测、图像匹配、视频跟踪、三维建模和目标识别等领域中。也称为特征点检测。角点通常被定义为两条边的交点,更严格的说,角点的局部邻域应该具有两个不同区域的不同方向的边界。而实际应用中,大多数所谓的角点检测方法检测的是拥有特定特征的图像点,而不仅仅是“角点”。这些特征点在图像中有具体的坐标,并具有某些数学特征,如局部最大或最小灰度、某些梯度特征等。

一阶导数(即灰度的梯度)的局部最大所对应的像素点;

∙两条及两条以上边缘的交点;

∙图像中梯度值和梯度方向的变化速率都很高的点;

∙角点处的一阶导数最大,二阶导数为零,指示物体边缘变化不连续的方向。

首先,通过横向Prewitt查分模板分别对图像处理,然后用高斯窗口进行差分操作,其次,查找相似点,并计算其CRF判断是否为角点。最后通过检测矩形物体的所有角点,并以7X7的领域对所有角点求平均做坐标值,选取两个顶点,求其斜率,如图2.4所示。

图2.4 角点检测图像

5、垂线角度测量

关于垂线角度检测方法,其原理为:首先找到矩形物体上一个点,然后以

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