像理解及算件•图像理解与计算机视觉概述•图像处理基础•特征提取与描述符01像理解与算概述定义与概念定义图像理解是指利用计算机技术对图像进行分析、理解和处理的过程，旨在提取图像中的有用信息，并对其进行解释和推理。计算机视觉是图像理解的一个分支，主要关注如何让计算机从图像中获取有意义的信息，并对其进行处理和应用。概念图像理解与计算机视觉涉及到多个领域的知识，包括图像处理、模式识别、人工智能等。其核心在于利用算法和技术，使计算机能够像人类一样对图像进行感知、理解和分析。图像理解与计算机视觉的应用领域安全监控医疗诊断利用计算机视觉技术对监控视频进行分析，实现人脸识别、行为识别等功能，提高安全监控的效率和准确性。通过分析医学影像，如X光片、CT扫描等，辅助医生进行疾病诊断和治疗方案制定。自动驾驶智能家居计算机视觉技术用于识别道路标志、车辆和行人等，实现自动驾驶系统的感知和决策。通过图像识别和传感器技术，实现智能家居设备的自动化控制和人机交互。图像理解与计算机视觉的发展历程起源20世纪50年代，随着计算机技术的发展，人们开始探索如何利用计算机对图像进行分析和处理。发展历程经历了从简单的图像处理到复杂的图像识别和分析的过程，随着深度学习等技术的出现，图像理解与计算机视觉的应用范围和性能得到了极大的提升。未来趋势随着技术的不断进步和应用需求的不断增长，图像理解与计算机视觉将会在更多领域得到应用和发展，同时将与其他技术领域进行更深入的融合和创新。02理图像预处理01020304去噪灰度化裁剪缩放通过滤波、中值滤波等技术去除图像中的噪声，提高图像质量。将彩色图像转换为灰度图像，简化处理过程。根据需要裁剪图像，提取感兴调整图像大小，以适应不同应用场景。趣区域。图像增强对比度增强色彩增强锐化去模糊通过拉伸、直方图均衡化等技术提高图像对比度，增强细节。通过色彩映射、色彩平衡等技术改善图像色彩效果。通过滤波、边缘检测等技术突出图像边缘，提高清晰度。采用去运动模糊、去镜头模糊等技术提高模糊图像的清晰度。图像变换傅里叶变换离散余弦变换将图像从空间域变换到频率域，便于分析频谱特征。将图像从空间域变换到余弦函数构成的系数空间，用于压缩编码。小波变换几何变换将图像分解成不同频率和方向的小波分量，实现多尺度分析。对图像进行旋转、平移、缩放等几何变换，实现图像校正和配准。图像编码与压缩无损压缩采用行程长度编码、哈夫曼编码等技术实现无损压缩，保留原始数据。有损压缩采用JPEG、MPEG等有损压缩算法，减小图像数据量，便于存储和传输。03特征提取与描述符特征提取方法基于滤波器的方法基于金字塔的方法通过滤波器对图像进行卷积，提取边缘、角利用多尺度分析，从不同尺度的图像中提取点等局部特征。特征。基于小波变换的方法基于深度学习的方法利用小波变换的多尺度、多方向性，提取图像的细节和纹理特征。利用神经网络自动学习图像中的特征，具有强大的特征表示能力。特征描述符的构建ORB（OrientedFASTandRotatedBRIEF）：结合FAST关键点检测和BRIEF描述符，提供旋转不变性和尺度不变性。SIFT（Scale-InvariantFeatureTransform）：通过尺度空间极值检测和图像金字塔，提取关键点和生成描述符。01030204SURF（SpeededUpRobustFeatures）：利用Hessian矩阵加速特征检测和描述符生成。DenseSIFT：在图像密集区域提取关键点和生成描述符，提高对图像细节的描述能力。特征匹配与比对0102暴力匹配法：通过计算特征描述符之间的欧氏距离进行匹配。FLANN（FastLibraryforApproximateNearestNeighbors）：利用近似最近邻搜索算法加速特征匹配。03SVM（SupportVectorMachine）：利用SVM分类器进行特征分类和匹配。04深度学习匹配法：利用深度学习模型进行特征匹配和比对，具有更高的准确性和鲁棒性。04目与目标检测算法特征分类法利用图像特征进行分类，通过训练分类器对不同特征进行识别，适用于复杂背景和不同大小的目标。滑动窗口法通过在图像中滑动窗口，逐个检测窗口内的物体，适用于简单背景和固定大小的目标。深度学习方法利用深度神经网络对图像进行多层次特...
