浙江大学研究生计算机视觉课件
合集下载
《计算机视觉实验》课件
3
算法选择
选择适当的计算机视觉算法来解决实验的问题。
计算机视觉实验结果分析
定量分析
对实验结果进行数值化分析和评估。
定性分析
通过可视化和主观观察对实验结果进行分析。
3
安。
计算机视觉算法
经典算法
介绍计算机视觉中经典的图像处 理和模式识别算法。
深度学习
探索深度学习在计算机视觉中的 应用,如卷积神经网络。
目标检测算法
介绍常用的目标检测算法,如 RCNN、YOLO和SSD。
计算机视觉数据集
1 MNIST
介绍一个常用的手写数字识别数据集。
《计算机视觉实验》PPT 课件
计算机视觉是研究如何使计算机“看”和解释图像和视频的领域,涉及图像处理、 模式识别、机器学习等技术。
计算机视觉概述
定义和背景
介绍计算机视觉的定义、发展历 程和研究背景。
图像处理
探索图像获取、增强、复原和编 码等图像处理基础概念和方法。
特征提取
介绍特征提取方法,如边缘检测、 角点检测和纹理描述。
3 ImageNet
介绍一个大规模图像数据集,用于图像分类 和目标识别。
2 COCO
探索一个广泛应用于目标检测和图像分割的 数据集。
4 PASCAL VOC
研究一个图像识别的综合性数据集,用于多 个计算机视觉任务。
计算机视觉实验设计
1
问题定义
明确定义计算机视觉实验的问题和目标。
2
数据准备
收集和标注适用于实验的图像数据集。
图像分割
介绍图像分割算法用于将图像分 成不同的区域或对象。
计算机视觉任务
目标检测
研究如何在图像中定位和识 别特定对象。
计算机视觉课件课件1210v14
W代表权值的总数,Pi代表第i层的感知器数量: 当网络层数不多的时候,随着感知器单元数量的增加,权值数目是平方增加的趋势
、
4.3 前向传播与反向传播算法
随着神经网络的崛起而名声大噪的方法
前向传播算法
假设上一层结点i, j, k,…与本层的结点w有连接,结点w的计算方法就是通过上一层的i, j, k等结点以及对应的连接权值进行加权和运算, 最终结果再加上一个偏置项(图中为了简单省略了),最后通过一个非线性函数(即激活函数),如ReLU,sigmoid等函数,得到的 结果就是本层结点w的输出。最终通过逐层运算的方式,得到输出层结果。
正向传播后: 反向传播:
链式推导:
最终结果:
更新权值:
、
4.4 卷积神经网络概述
计算机视觉核心网络。
卷积神经网络概述
卷积神经网络是一种前馈神经网络,它的人工神经元可以响应一部分覆盖范围内的周围单元,对于大型图像处理有出色表现。 卷积神经网络由一个或多个卷积层和顶端的全连通层(对应经典的神经网络)组成,同时也包括关联权重和池化层。这一结构使得卷 积神经网络能够利用输入数据的二维结构,其中最早比较有名的卷积神经网络为LeNet-5。与其他深度学习结构相比,卷积神经网络在 图像和语音识别方面能够给出更好的结果。这一模型也可以使用反向传播算法进行训练。相比较其他深度、前馈神经网络,卷积神经 网络需要考量的参数更少,使之成为一种颇具吸引力的深度学习结构。
卷积神经网络架构回顾
输入层 -> [[卷积层 -> 线性整流层]*N -> 池化层?]*M -> [全连接层 -> 线性整流层]*K -> 全连接层 堆叠几个卷积和整流层,再加一个池化层,然后再用全连接层控制输出。 上述表达式中,问号符号代表0次或1次,符号N和M则代表具体的数值。通常情况下,取N >= 0 && N <= 3,M >= 0,K >= 0 && K < 3。
、
4.3 前向传播与反向传播算法
随着神经网络的崛起而名声大噪的方法
前向传播算法
假设上一层结点i, j, k,…与本层的结点w有连接,结点w的计算方法就是通过上一层的i, j, k等结点以及对应的连接权值进行加权和运算, 最终结果再加上一个偏置项(图中为了简单省略了),最后通过一个非线性函数(即激活函数),如ReLU,sigmoid等函数,得到的 结果就是本层结点w的输出。最终通过逐层运算的方式,得到输出层结果。
正向传播后: 反向传播:
链式推导:
最终结果:
更新权值:
、
4.4 卷积神经网络概述
计算机视觉核心网络。
卷积神经网络概述
卷积神经网络是一种前馈神经网络,它的人工神经元可以响应一部分覆盖范围内的周围单元,对于大型图像处理有出色表现。 卷积神经网络由一个或多个卷积层和顶端的全连通层(对应经典的神经网络)组成,同时也包括关联权重和池化层。这一结构使得卷 积神经网络能够利用输入数据的二维结构,其中最早比较有名的卷积神经网络为LeNet-5。与其他深度学习结构相比,卷积神经网络在 图像和语音识别方面能够给出更好的结果。这一模型也可以使用反向传播算法进行训练。相比较其他深度、前馈神经网络,卷积神经 网络需要考量的参数更少,使之成为一种颇具吸引力的深度学习结构。
卷积神经网络架构回顾
输入层 -> [[卷积层 -> 线性整流层]*N -> 池化层?]*M -> [全连接层 -> 线性整流层]*K -> 全连接层 堆叠几个卷积和整流层,再加一个池化层,然后再用全连接层控制输出。 上述表达式中,问号符号代表0次或1次,符号N和M则代表具体的数值。通常情况下,取N >= 0 && N <= 3,M >= 0,K >= 0 && K < 3。
浙大计算机视觉课件7
• Space of all Essential Matrices is 5 dimensional • 3 Degrees of Freedom – Rotation • 2 Degrees of Freedom – Translation (up to scale !)
Computer Vision Zhejiang University 2010 Winter 9
Computer Vision
Zhejiang University 2010 Winter
3
Rigid Body Motion – Two views
Computer Vision
Zhejiang University 2010 Winter
4
3D Structure and Motion Recovery
Computer Vision Zhejiang University 2010 Winter 12
Two view linear algorithm
• Solve the LLSE problem:
followed by projection • Project onto the essential manifold: SVD:
7
Characterization of the Essential Matrix
• Essential matrix
Special 3x3 matrix
Theorem 1a (Essential Matrix Characterization) A non-zero matrix is an essential matrix iff its SVD: satisfies: with and and
《计算机视觉》课件 (2)
《计算机视觉》PPT课件 (2)
计算机视觉是指计算机通过模拟人类视觉系统的方式,利用摄像机和计算机 算法来实现对图像和视频的理解与处理。
计算机视觉的概述
定义与发展
探索计算机和图像处理技术的交叉领域,起 源于20世纪60年代。
技术基础
图像处理、模式识别、机器学习等。
关键任务
图像识别、目标检测、运动跟踪、立体重建 等。
虚拟现实
计算机视觉技术为虚拟现实提 供更真实和沉浸式的体验。
总结和重点
计算机视觉的定义与发展历程。 计算机视觉面临的挑战和限制。
计算机视觉的核心技术和应用领域。 计算机视觉的未来发展趋势。
安防
人脸识别、行为检测等。
工业
质检、自动化生产等。
计算机视觉的挑战和限制
1 复杂场景
2 准确性
光照变化、遮挡等导致图像处理的困难。
目标识别和跟踪的精确度有待提高。
3 隐私问题
人脸识别等技术引发的隐私争议。
4 算力需求
大规模图像和视频分析对计算资源的需求 高。
计算机视觉在实际生活中的应用
1
人脸识别技术
应用广泛
医学影像分析、智能监控、自动驾驶等。
计算机视觉中的核心技术
1 图像预处理
去噪、增强、图像配准等。
3 目标检测与识别
基于机器学习的特征分类和模式匹配。
2 特征提取和描述
边缘检测、角点检测、特征描述子等。
4 立体视觉
利用多个图像重建场景的三维模型。
计算机视觉应用领域
医疗
病变检测、肿瘤分析等。
人脸解锁、相册自动分类等智能手机
增强现实
2
应用。
通过摄像头将虚拟物体叠加到真实世
计算机视觉是指计算机通过模拟人类视觉系统的方式,利用摄像机和计算机 算法来实现对图像和视频的理解与处理。
计算机视觉的概述
定义与发展
探索计算机和图像处理技术的交叉领域,起 源于20世纪60年代。
技术基础
图像处理、模式识别、机器学习等。
关键任务
图像识别、目标检测、运动跟踪、立体重建 等。
虚拟现实
计算机视觉技术为虚拟现实提 供更真实和沉浸式的体验。
总结和重点
计算机视觉的定义与发展历程。 计算机视觉面临的挑战和限制。
计算机视觉的核心技术和应用领域。 计算机视觉的未来发展趋势。
安防
人脸识别、行为检测等。
工业
质检、自动化生产等。
计算机视觉的挑战和限制
1 复杂场景
2 准确性
光照变化、遮挡等导致图像处理的困难。
目标识别和跟踪的精确度有待提高。
3 隐私问题
人脸识别等技术引发的隐私争议。
4 算力需求
大规模图像和视频分析对计算资源的需求 高。
计算机视觉在实际生活中的应用
1
人脸识别技术
应用广泛
医学影像分析、智能监控、自动驾驶等。
计算机视觉中的核心技术
1 图像预处理
去噪、增强、图像配准等。
3 目标检测与识别
基于机器学习的特征分类和模式匹配。
2 特征提取和描述
边缘检测、角点检测、特征描述子等。
4 立体视觉
利用多个图像重建场景的三维模型。
计算机视觉应用领域
医疗
病变检测、肿瘤分析等。
人脸解锁、相册自动分类等智能手机
增强现实
2
应用。
通过摄像头将虚拟物体叠加到真实世
计算机视觉课件培训课件
视觉算法基础
神经元、前向传播、反向传播等神经网络基本概念。
神经网络基础
卷积神经网络
深度学习应用
卷积层、池化层、全连接层等网络结构及优化方法。
深度学习在计算机视觉中的应用,如目标检测、图像分类等。
03
深度学习基础
02
01
03
计算机视觉进阶
基于深度学习的人脸检测算法,通过对输入图像进行一系列滑动窗口扫描,检测出图像中的人脸部分。
跟踪
将提取出来的目标物体特征输入到跟踪算法中进行跟踪,从而在连续的图像帧中检测出目标物体的位置和运动轨迹。
目标检测与跟踪
通过对输入图像进行分割,将图像中的不同区域划分开来,从而将目标物体从背景中分离出来。
图像分割与识别
图像分割
通过深度学习算法对分割出来的目标物体图像进行特征提取,得到能够表征目标物体特征的高维向量。
02
计算机视觉基础
分辨率、像素、位图和矢量图等。
图像基础知识
图像基础属性
RGB、HSV、Lab等颜色空间及其转换关系。
颜色空间
对比度、亮度、锐化等图像增强方法。
图像增强
目标检测
基于特征的目标检测算法,如基于HOG特征的检测算法。
特征提取
SIFT、SURF、ORB等特征提取算法。
图像分割
基于区域生长、边缘检测等图像分割算法。
特征提取
将提取出来的目标物体特征输入到分类器中进行分类,从而将不同种类的目标物体区分开来。
识别
04
计算机视觉实践
OpenCV库的安装与使用
OpenCV应用与实践
图像处理
目标检测
图像识别的OCR
深度学习框架的简介
TensorFlo…
计算机视觉总论课件
执行计算的策略是什么? 表示与表示之间的变换是什么?
视觉信息处理的三个阶段
低层视觉(Low-level vision)
构成所谓的“要素图”(primary sketch),包含一些基本的 图像特征(角点、边缘、线条、边界、色彩、纹理等)
中层视觉(Intermediate-level vision)
• 用计算机实现对视觉信息处理的全过程
计算机视觉是通过对图像和视频的分析处 理,实现类似人类视觉感知能力的过程
输入:图像或视频 输出:对象的恢复以及对对象信息的使用
Marr的视觉计算理论框架
David Marr (1945-1980)是英国心理学家。他将心 理学、人工智能和神经生理学的结果结合起来, 对视觉的研究做出了重要贡献。他是计算视觉的 奠基人。
假定视觉系统是被动的,给什么图像就处理什么 缺乏或者未足够重视高层知识的指导作用 由局部信息到整体信息的单向过程,没有反馈
构成对环境的2.5维描述,即部分的、不完整的三维信息 描述(恢复场景可见部分的深度、法线方向、轮廓等,包 含了深度信息,但不是真正的物体三维表示。)
高层视觉(High-level vision)
从2.5维描述得到完整的三维描述(恢复、表示和识别三维 物体)
Marr框架的计算机视觉三阶段
Marr模型的缺点:
David Marr 70年代末在美国MIT提出了第一个较 为完善的视觉系统框架
此框架尽管存在很多缺陷,但过去20多年一直处 于主导地位
视觉系统研究的三个层次
计表 1算-1 理论
表示和算法
硬件实现
计算的目的是什么?
如何实现这计算理论?
在物理上如何实现
为什么这一计算是合适的? 输入、输出的表示是什么? 这些表示和算法?
《计算机视觉》教学课件 第08章1-神经网络和深度学习1
➢蓝色圆圈
• 输入特征
➢添加了两个表示中间值的“隐藏层” ➢将输出表示为输入的函数并进行简化时
• 只是获得输入的另一个加权和
➢仍然是一个线性模型
• 无法解决非线性问题
2024/7/13
41
神经网络基本概念 – 非线性问题
➢“非线性”意味着无法使用形式为“b + w1x1 + w2x2”的模型准确预测标签
2024/7/13
28
C ONTENTS
01
引言
02 神经网络和深度学习简史
03
神经网络基本概念
04
深度学习基本概念
05
使用和训练神经网络
深度学习之前
2024/7/13
30
神经网络基本概念 – 生物神经网络
➢生物神经网络
• 一般指生物的大脑神经元、细胞、触点等组成的网络 • 用于产生生物的意识 • 帮助生物进行思考和行动
2024/7/13
16
神经网络和深度学习简史
➢1982年
• 著名物理学家John Hopfield发明了Hopfield神经网络
2024/7/13
17
神经网络和深度学习简史
➢Hopfield神经网络是一种结合存储系统和二元系统的循环神经网络
• 可以模拟人类的记忆 • 根据激活函数的选取不同,有连续型和离散型两种类型,分别用于优化计算和联想记忆 • 容易陷入局部最小值的缺陷,该算法并未在当时引起很大的轰动
2024/7/13
27
神经网络和深度学习简史
➢2016-2017年
• Google的AlphaGo • 4:1的比分战胜了国际顶尖围棋高手李世石 • 随后战胜了一众高手 • AlphaGo升级版AlphaGo Zero • “从零开始”、“无师自通”的学习模式 • 以100:0的比分轻而易举打败了之前的AlphaGo
• 输入特征
➢添加了两个表示中间值的“隐藏层” ➢将输出表示为输入的函数并进行简化时
• 只是获得输入的另一个加权和
➢仍然是一个线性模型
• 无法解决非线性问题
2024/7/13
41
神经网络基本概念 – 非线性问题
➢“非线性”意味着无法使用形式为“b + w1x1 + w2x2”的模型准确预测标签
2024/7/13
28
C ONTENTS
01
引言
02 神经网络和深度学习简史
03
神经网络基本概念
04
深度学习基本概念
05
使用和训练神经网络
深度学习之前
2024/7/13
30
神经网络基本概念 – 生物神经网络
➢生物神经网络
• 一般指生物的大脑神经元、细胞、触点等组成的网络 • 用于产生生物的意识 • 帮助生物进行思考和行动
2024/7/13
16
神经网络和深度学习简史
➢1982年
• 著名物理学家John Hopfield发明了Hopfield神经网络
2024/7/13
17
神经网络和深度学习简史
➢Hopfield神经网络是一种结合存储系统和二元系统的循环神经网络
• 可以模拟人类的记忆 • 根据激活函数的选取不同,有连续型和离散型两种类型,分别用于优化计算和联想记忆 • 容易陷入局部最小值的缺陷,该算法并未在当时引起很大的轰动
2024/7/13
27
神经网络和深度学习简史
➢2016-2017年
• Google的AlphaGo • 4:1的比分战胜了国际顶尖围棋高手李世石 • 随后战胜了一众高手 • AlphaGo升级版AlphaGo Zero • “从零开始”、“无师自通”的学习模式 • 以100:0的比分轻而易举打败了之前的AlphaGo
《计算机视觉》教学课件 第10章1-目标检测和物体追踪1
• 端到端的单个神经网络 • 将图片均分为S*S的锚框,每个锚框预测B个目标框 • 一个类别存在于一个给定目标框中的概率需要根据网络输出进行简单运算得到 • 优化版本可达155帧率 • YOLOv1(2015)->YOLOv2(2016)->YOLOv3(2018)->YOLOv5(2020)…
2024/7/13
知识链接-SSD
➢SSD(Single Shot Detection)
• 取消RPN网络 • 一个基础网络抽取特征,多个卷积层,每段都生成锚框,浅层拟合小物体,深层拟合大
物体,对每个锚框进行类别和变换预测 • 锚框大量重叠,浪费计算量
2024/7/13
22
知识链接-YOLO
➢ YOLO(You Only Look Once)
2024/7/13
7
01
项目导入
02
项目任务
C ONTENTS
03
项目目标
04
知识链接
05
项目准备
06
任务实施
07
任务拓展
08
项目小结
项目目标
➢知识目标
• 了解目标检测相关算法的基本概念 • 了解物体追踪的流程
➢技能目标
• 掌握基于YOLO的目标检测方法 • 掌握基于卡尔曼滤波和目标检测结果的物体追踪方法 • 掌握物体追踪的可视化方法
YOLOv1网络结构
乘法运算
23
知识链接-物体追踪
➢多物体追踪
• 将相同ID分配给包含相同目标的边界框
➢卡尔曼滤波法
• 动态系统的状态估计算法 • 可用来确定当前帧中物体和上一帧中的对应关系,并且在物体遇
到遮挡的时候补全轨迹。
2024/7/13
2024/7/13
知识链接-SSD
➢SSD(Single Shot Detection)
• 取消RPN网络 • 一个基础网络抽取特征,多个卷积层,每段都生成锚框,浅层拟合小物体,深层拟合大
物体,对每个锚框进行类别和变换预测 • 锚框大量重叠,浪费计算量
2024/7/13
22
知识链接-YOLO
➢ YOLO(You Only Look Once)
2024/7/13
7
01
项目导入
02
项目任务
C ONTENTS
03
项目目标
04
知识链接
05
项目准备
06
任务实施
07
任务拓展
08
项目小结
项目目标
➢知识目标
• 了解目标检测相关算法的基本概念 • 了解物体追踪的流程
➢技能目标
• 掌握基于YOLO的目标检测方法 • 掌握基于卡尔曼滤波和目标检测结果的物体追踪方法 • 掌握物体追踪的可视化方法
YOLOv1网络结构
乘法运算
23
知识链接-物体追踪
➢多物体追踪
• 将相同ID分配给包含相同目标的边界框
➢卡尔曼滤波法
• 动态系统的状态估计算法 • 可用来确定当前帧中物体和上一帧中的对应关系,并且在物体遇
到遮挡的时候补全轨迹。
2024/7/13
计算机视觉课件
许多深度学习算法的可解释性较差,难以理解其决策过程和原理,这限制了其在 一些需要解释的场景中的应用。
鲁棒性差
计算机视觉算法在面对复杂环境和噪声干扰时,容易出现误判和失效,鲁棒性有 待提高。
多模态信息融合与跨域问题
多模态信息融合
计算机视觉任务通常涉及多种模态的信息, 如图像、文本、音频等,如何有效地融合这 些信息以提高任务性能是一个挑战。
安全与隐私
随着智能监控的普及,安全与隐私保护也成为了计算机视觉领域的一个重要研究方向,涉及到视频数 据的加密、水印、隐私保护等方面的技术。
医学影像分析
医学影像分析
计算机视觉技术在医学影像分析中发挥着重 要作用,通过对医学影像进行自动分析和识 别,可以辅助医生进行疾病诊断和治疗。
图像分割和识别
在医学影像分析中,图像分割和识别是两个 重要的任务,通过对医学影像进行分割和分 类,可以提取出病变区域和器官等重要信息 ,为医生提供更加准确的诊断依据。
04
计算机视觉技术前沿
深度学习在计算机视觉中的应用
深度学习技术
深度学习在计算机视觉领域的应用已经取得了显著的进展,通过构建深度神经网络,可以 自动提取图像中的特征,实现各种复杂的视觉任务,如目标检测、图像识别、图像生成等 。
卷积神经网络(CNN)
CNN是深度学习在计算机视觉领域中最常用的模型之一,它通过模拟人眼视觉细胞的层 级结构,能够从原始图像中逐层提取越来越抽象的语义信息,从而实现对图像的分类、检 测、分割等任务。
未来趋势
随着深度学习等技术的突破,计 算机视觉将在更多领域得到应用 ,并不断提升其准确性和智能化 水平。
应用领域
工业自动化
计算机视觉在工业自动化领域 应用广泛,如生产线上的质量
鲁棒性差
计算机视觉算法在面对复杂环境和噪声干扰时,容易出现误判和失效,鲁棒性有 待提高。
多模态信息融合与跨域问题
多模态信息融合
计算机视觉任务通常涉及多种模态的信息, 如图像、文本、音频等,如何有效地融合这 些信息以提高任务性能是一个挑战。
安全与隐私
随着智能监控的普及,安全与隐私保护也成为了计算机视觉领域的一个重要研究方向,涉及到视频数 据的加密、水印、隐私保护等方面的技术。
医学影像分析
医学影像分析
计算机视觉技术在医学影像分析中发挥着重 要作用,通过对医学影像进行自动分析和识 别,可以辅助医生进行疾病诊断和治疗。
图像分割和识别
在医学影像分析中,图像分割和识别是两个 重要的任务,通过对医学影像进行分割和分 类,可以提取出病变区域和器官等重要信息 ,为医生提供更加准确的诊断依据。
04
计算机视觉技术前沿
深度学习在计算机视觉中的应用
深度学习技术
深度学习在计算机视觉领域的应用已经取得了显著的进展,通过构建深度神经网络,可以 自动提取图像中的特征,实现各种复杂的视觉任务,如目标检测、图像识别、图像生成等 。
卷积神经网络(CNN)
CNN是深度学习在计算机视觉领域中最常用的模型之一,它通过模拟人眼视觉细胞的层 级结构,能够从原始图像中逐层提取越来越抽象的语义信息,从而实现对图像的分类、检 测、分割等任务。
未来趋势
随着深度学习等技术的突破,计 算机视觉将在更多领域得到应用 ,并不断提升其准确性和智能化 水平。
应用领域
工业自动化
计算机视觉在工业自动化领域 应用广泛,如生产线上的质量
《计算机视觉》课件
特征提取方法
学习常用的特征提取方法, 如边缘检测、角点检测和 纹理描述子等。
分类器的选择与训练
了解不同的分类器及其应 用,学会使用机器学习算 法对图像进行分类。
第三部分:视觉任务
图像分类
学习图像分类的基本概念、传 统方法和深度学习方法,以及 其在各个应用领域中的应用。
对象检测
掌握对象检测的基本概念、传 统方法和深度学习方法,了解 对象检测在不同领域的应用。
《计算机视觉》PPT课件
计算机视觉是研究如何使机器“看”的技术。本课程将帮助您全面了解计算机 视觉的定义、应用领域以及其历史和发展。
第一部分:简介
什么是计算机视觉?计算机视觉的应用领域及其历史和发展。
第二部分:基础知识
图像处理基础
掌握图像处理的基本概念 和常用技术,包括滤波、 增强、几何变换等。
3
计算机视觉技术的发展趋势
分析计算机视觉技术的发展趋势,包括硬件设备的进步、深度学习的发展和数据 集的丰富等。
结束语
总结课程内容并鼓励学生主动探索计算机视觉领域的未来发展方向,以提升技术水平和应用能力。
语义分割
了解语义分割的基本概念、传 统方法和深度学习方法,探索 语义分割在各个应用领域中的 意义。
第四部分:计算机视觉技术的未来
1
计算机视觉技术的未来发展方向
展望计算机视觉技术的未来发展趋势,如智能交通、医疗诊断和智能安防等领域。
2
可能的应用பைடு நூலகம்域与场景
探讨计算机视觉技术在各个行业中的可能应用,如无人驾驶、人脸识别和机器人 导航等。
计算机视觉课件培训课件
多模态融合与跨模态学习
随着多模态融合和跨模态学习技术的不断发展,未来的计算机视觉 技术将能够更好地处理和理解各种类型的数据。
THANKS
谢反向传播算法是训练深度学习模 型的核心算法,它通过计算预测 结果与实际结果的误差,并反向 传播误差来更新模型的参数,以
最小化总误差。
深度学习在计算机视觉中的优势
强大的特征提取能力
深度学习模型可以自动学习图像的特征,这使得它在处理 复杂的图像分类和识别任务时,比传统的计算机视觉方法 更具优势。
03
目标检测与跟踪技术
目标检测算法分类
基于特征的方法
基于概率的方法
利用图像中的边缘、角点等特征进行 目标检测。
利用概率模型对目标进行建模和检测 。
基于深度学习的方法
利用卷积神经网络(CNN)等深度学 习模型进行目标检测。
目标跟踪算法原理
基于滤波的方法
利用滤波器对目标进行跟踪,如卡尔曼滤波、粒子滤波等。
通过多视角图像获取和计算, 重建出三维场景或物体。
02
图像处理与特征提取
图像预处理技术
01
02
03
灰度化
将彩色图像转换为灰度图 像,减少计算量和处理时 间。
噪声去除
采用滤波技术去除图像中 的噪声,提高图像质量。
图像增强
通过对比度拉伸、直方图 均衡化等技术增强图像的 对比度和清晰度。
特征提取方法
风格的人物等。这需要模型学习到数据的分布和规律,并生成符合这些
规律的新数据。
06
计算机视觉技术前沿动态与展 望
计算机视觉技术发展趋势
深度学习驱动
计算机视觉技术目前正处于深度学习驱动的快速发展阶段,通过神 经网络和大数据训练,可以实现更准确、更高效的视觉识别和处理 。
随着多模态融合和跨模态学习技术的不断发展,未来的计算机视觉 技术将能够更好地处理和理解各种类型的数据。
THANKS
谢反向传播算法是训练深度学习模 型的核心算法,它通过计算预测 结果与实际结果的误差,并反向 传播误差来更新模型的参数,以
最小化总误差。
深度学习在计算机视觉中的优势
强大的特征提取能力
深度学习模型可以自动学习图像的特征,这使得它在处理 复杂的图像分类和识别任务时,比传统的计算机视觉方法 更具优势。
03
目标检测与跟踪技术
目标检测算法分类
基于特征的方法
基于概率的方法
利用图像中的边缘、角点等特征进行 目标检测。
利用概率模型对目标进行建模和检测 。
基于深度学习的方法
利用卷积神经网络(CNN)等深度学 习模型进行目标检测。
目标跟踪算法原理
基于滤波的方法
利用滤波器对目标进行跟踪,如卡尔曼滤波、粒子滤波等。
通过多视角图像获取和计算, 重建出三维场景或物体。
02
图像处理与特征提取
图像预处理技术
01
02
03
灰度化
将彩色图像转换为灰度图 像,减少计算量和处理时 间。
噪声去除
采用滤波技术去除图像中 的噪声,提高图像质量。
图像增强
通过对比度拉伸、直方图 均衡化等技术增强图像的 对比度和清晰度。
特征提取方法
风格的人物等。这需要模型学习到数据的分布和规律,并生成符合这些
规律的新数据。
06
计算机视觉技术前沿动态与展 望
计算机视觉技术发展趋势
深度学习驱动
计算机视觉技术目前正处于深度学习驱动的快速发展阶段,通过神 经网络和大数据训练,可以实现更准确、更高效的视觉识别和处理 。
浙大计算机视觉课件9
h(x) x f(x)
Motion estimation
x’
g(x’)
17
Forward Warping
Send each pixel f(x) to its corresponding location x’ = h(x) in g(x’) • What if pixel lands “between” two pixels? • Answer: add “contribution” to several pixels, normalize later (splatting)
x
12
Image Warping
image filtering: change range of image g(x) = h(f(x))
f g
h
image warping: change domain of image g(x) = f(h(x))
f g
h
Motion estimation 13
10
Image Warping
Image Warping
image filtering: change range of image g(x) = h(f(x))
f f
h
x x
image warping: change domain of image g(x) = f(h(x))
f f
h
x
Motion estimation
Parametric (global) warping
Examples of parametric warps:
translation
rotation
aspect
affine
perspective
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• Stanford
– By Li Fei-Fei – Computer Vision: /groups/vision/teaching.html
• UNC
– By Marc Pollefeys – Computer Vision, Multiple View Geometry: /~marc/teaching.html
• 参考资料:
– Video lecture on web
课程简介
• “Computer Vision”, by Andrew Blake, Microsoft Research
– /mlas06_li_gmvoo/
• “Generative Models for Visual Objects and Object Recognition via Bayesian Inference” by Fei-Fei Li, Princeton University • “Machine Learning in Vision”, by Bill Triggs, Laboratoire Jean Kuntzmann
计算机视觉
Computer Vision
人工智能研究所 王东辉 2009.11
主要内容
• 课程简介
– – – – – – 课程设置情况 相关课程 课程网址 参考资料 实验平台与开发工具 成绩评定
课程简介
• 课程设置情况:
– 《计算机视觉(1)》:计算机视觉的基本理论、方法和应用 – 《计算机视觉(2)》:有关计算机视觉的专题研讨 – 目标:
课程简介
• 实验平台与开发工具:
– Matlab – OpenCV
• /projects/opencvlibrary/ • 中文网站 • OpenCV是Intel发起的开源计算机视觉库,直至OpenCV1.0发布, 现在由 Willow Garage提供支持 (/documentation/index.html)。 • 它由C / C++实现,支持跨平台(Linux,Windows),提供了图像处理、 计算机视觉和模式识别等方面的很多通用算法 • OpenCV 拥有包括 300 多个C函数的跨平台的中、高层 API。它不依赖于 其它的外部库——尽管也可以使用某些外部库。 • OpenCV 对非商业应用和商业应用都是免费(FREE)的。 • 最新版本:OpenCV_2.0.0a • 应用例子:
• /~daf/book.html
• 主要参考书:
课程简介
– Multiple View Geometry in Computer Vision, Richard Hartley and Andrew Zisserman, Cambridge University Press, 2000 – 计算机视觉中的多视图几何 ,安徽大学出版社
• 主要参考书:
课程简介
– 《计算机视觉:一种现代方法(中文版)》,Computer Vision: A Modern Approach. David A. Forsyth, Jean Ponce 著. 林学訚,王宏等译,电子工业出版社. 2004 – 《计算机视觉:一种现代方法(影印版)》,Computer Vision: A Modern Approach. David A. Forsyth, Jean Ponce 著. 清华大学出版社. 2004
– Emanuele Trucco, Alessandro Verri, "Introductory Techniques for 3-D Computer Vision", Prentice Hall, 1998. – Mubarak Shah, "Fundamentals of Computer Vision ", /courses/cap6411/book.pdf – Olivier Faugeras, "Three Dimensional Computer Vision", MIT Press, 1993 – Richard Szeliski,”Computer Vision: Algorithms and Applications”, 2009, /en-us/um/people/szeliski/Book/ – “Pattern Classification (2nd Edition)”, by R.O. Duda, P.E. Hart, and D.G. Stork, Wiley-Interscience, 2000. – “Pattern Recognition and Machine Learning”, by Christopher M. Bishop, 2006 – Michael I. Jordan, “An Introduction to Probabilistic Graphical Models”
课程简介
• 课程设置情况:
– 部分国外大学的计算机视觉课程:
• CMU
– By Martial Hebert – 16-720 Computer Vision: /course/16-720/index.html
• UIUC
– By Jean Ponce, David Forsyth, Li Fei-Fei… – /~daf/
课程简介
• 相关课程:
– 数学基础课程:
• 摄影几何、微分几何、概率统计、数值计算与优化方法
– 专业基础课程:
• 图像处理
– 信号处理
• 模式识别 • 计算机图形学
– 计算几何
– 基本分析工具和数学模型
• • • • • • 信号处理方法: FFT, wavelets, filtering (kalman, particle)… 子空间方法: PCA, LDA, ICA, … 贝叶斯推理方法: EM, MCMC, …. 机器学习方法: SVM/Kernel machine, Boosting/Adaboost, NN/Regression, … HMM, Bayesian network (BN)/dynamic Bayesian network (DBN), … Gibbs random field (GRF), Markov Random Field (MRF), …
– /group/ipcv
– Google Scholar
•
– – – – –
Google Search Engine IEEE explorer CVPR papers on the Web ICCV papers on the Web ECCV papers on the Web
• .au/~hartley/
• 主要参考书:
课程简介
– Gary Bradski, Adrian Kaehler, "Learning OpenCV" – 于仕琪 刘瑞祯译, 学习OpenCV(中文版), 清华大学出版社
课程简介
• 其他参考资料:
– /watch?v=UzxYlbK2c7E&feature=related
• “Looking at People”, by David Forsyth
– /watch?v=xMNIxKy3MG0
• “UTokyo's e-Heritage Project: 3D Modeling of Heritage Sites”
– /watch?v=DPiMJkZ0YKI
• “Learning and Recognizing Visual Object Categories”, by Dan Huttenlocher
– Free University Lectures
• Vision Algorithms:
– Youtube - Google tech talk
• “IM2GPS: estimating geographic information from a single image”, CVPR2008
– /watch?v=dgif39IKT9A
• “Machine Learning (Stanford)”
• USC
– By Ram Nevitia – /~csci574/
• MIT
– By Trevor Darrell – /trevor/
• UCLA, UCSD, Caltech, Maryland……
– /education/courses/577/04sp/contents.html#BP
课程简介
• 成绩评定:
– 平时作业(50%):
• 4~5个编程练习 • 每次作业在一周内提交
– 期末课程项目(Project)和报告(50%):
• 根据讲课内容完成一个project,提交项目报告、实验程序、实验 结果和演示等。 • 课程项目和报告在课程结束后一周内提交。 – 所有作业和报告最迟必须在2010年1月28日前提交!
课程简介
• 本课程网址:
– ftp:///ComputerVision
– ftp://10.214.55.10/ComputerVision
– reference (课程资料、会议论文等) – slides – homework_upload (作业提交目录,请把你的程序压缩为一个 zip或rar文件,文件名为:20920001_某某.rar,并上传至每次 对应的Quiz_x目录下。文件上传后不能更新与删除,如果上传 后发现有错,需重新上传新的版本,新的文件名应为: 20920001_某某_更新.rar。每个人每次作业只允许更新一次。 如果存在更新版本,评分以更新版本为准!) – project_upload (期末项目与报告提交目录,上传文件方式参考 上述作业提交方式)
• 介绍计算机视觉的基础理论 • 从视觉成像与表达、低层视觉、中层视觉、高层视觉等多个角度阐述计算机视觉的 重要方法 • 介绍和分析计算机视觉的经典算法 • 介绍有关计算机视觉的最新应用 • 引导学生进入计算机视觉领域的研究。