Рой Дэвис , Мэтью Терк - Компьютерное зрение. Современные методы и перспективы развития

Кэвин П. Мэрфи

Компьютерное зрение.
Современные методы
и перспективы развития

Advanced Methods
and Deep Learning
in Computer Vision
Edited by

E.R. Davies
Matthew A. Turk

Компьютерное зрение.
Современные методы
и перспективы развития
Редакторы издания

Рой Дэвис
Мэтью Терк

Москва, 2022

УДК 004.8
ББК 32.81
К63

К63

Компьютерное зрение. Современные методы и перспективы развития /
ред. Р. Дэвис, М. Терк; пер. с англ. В. С. Яценкова. – М.: ДМК Пресс, 2022. –
690 с.: ил.
ISBN 978-5-93700-148-1
Эта книга рассказывает о передовых методах компьютерного зрения. Показано,
как искусственный интеллект обнаруживает признаки и объекты, на каких данных
он обучается, на чем основано распознавание лиц и действий, отслеживание аномалий. Особое внимание уделяется методам глубокого обучения. Все ключевые
принципы проиллюстрированы примерами из реальной практики.
Книга адресована исследователям и практикам в области передовых методов
компьютерного зрения, а также тем, кто изучает эту технологию самостоятельно
или в рамках вузовского курса.

УДК 004.8
ББК 32.81

This Russian edition of Advanced Methods and Deep Learning in Computer Vision
(9780128221099) by E.R. Davies and Matthew Turk is published by arrangement with Elsevier Inc.
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения
владельцев авторских прав.

ISBN 978-0-12-822109-9 (англ.)
ISBN 978-5-93700-148-1 (рус.)

© Elsevier Inc., 2022
© Перевод, оформление, издание,
ДМК Пресс, 2022

Посвящаю эту книгу моей семье.
Светлой памяти моих родителей, Артура и Мэри Дэвис.
Моей жене Джоан за любовь, терпение, поддержку и вдохновение.
Моим детям Элизабет, Саре и Марион и внукам Джасперу, Джерому, Еве,
Таре и Пиа за то, что принесли бесконечную радость в мою жизнь!
— Рой Дэвис
Эта книга посвящается студентам, коллегам, друзьям и членам семьи,
которые мотивировали, направляли и поддерживали меня разными
способами, – всех невозможно перечислить поименно.
Моей жене Келли и детям Ханне и Мэтту – особая благодарность
и признательность за вашу любовь и вдохновение.
— Мэтью Терк

Содержание
От издательства. ...................................................................................................17
Список соавторов.................................................................................................18
О редакторах..........................................................................................................20
Предисловие...........................................................................................................21
Глава 1. Кардинальные перемены в области
компьютерного зрения. ....................................................................................27
1.1. Введение. Компьютерное зрение и его история.............................................27
1.2. Часть A. Обзор операторов низкоуровневой обработки изображений.......31
1.2.1. Основы обнаружения краев........................................................................31
1.2.2. Оператор Кэнни............................................................................................33
1.2.3. Обнаружение сегмента линии....................................................................34
1.2.4. Оптимизация чувствительности обнаружения.......................................35
1.2.5. Работа с изменениями интенсивности фона...........................................37
1.2.6. Теория, сочетающая согласованный фильтр и конструкции
с нулевым средним. ...............................................................................................37
1.2.7. Структура маски (дополнительные соображения)..................................38
1.2.8. Обнаружение угла.........................................................................................40
1.2.9. Оператор «особой точки» Харриса.................................................................41
1.3. Часть B. Локализация и распознавание двухмерных объектов....................43
1.3.1. Подход к анализу формы на основе центроидного профиля................43
1.3.2. Схемы обнаружения объектов на основе преобразования Хафа..........46
1.3.3. Применение преобразования Хафа для обнаружения линий...............50
1.3.4. Использование RANSAC для обнаружения линий...................................51
1.3.5. Теоретико-графовый подход к определению положения объекта.......54
1.3.6. Использование обобщенного преобразования Хафа для экономии
вычислений.............................................................................................................57
1.3.7. Подходы на основе частей...........................................................................59
1.4. Часть C. Расположение трехмерных объектов и важность
неизменности..............................................................................................................60
1.4.1. Введение в трехмерное зрение. .................................................................60
1.4.2. Неоднозначность положения при перспективной проекции. ..............64
1.4.3. Инварианты как помощь в трехмерном --">