計算攝像學-成像模型理論與深度學習實踐 施柏鑫 9787111748847 【台灣高等教育出版社】

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原出版社:機械工業
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書名:計算攝像學-成像模型理論與深度學習實踐
ISBN:9787111748847
出版社:機械工業
著編譯者:施柏鑫
叢書名:人工智慧技術叢書
頁數:419
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1642384
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內容簡介

本書以圖像的物理形成過程和相機獲取數字圖像的原理為支撐,介紹計算攝像學中的基本問題、模型、理論及其用傳統最優化、信號處理方法的解決方案。結合各問題近些年隨著深度學習技術的發展帶來的全新進展,介紹深度學習和計算攝像問題的結合與應用。深度學習作為目前視覺計算領域最熱門的技術之一,在高層計算機視覺的目標檢測、識別、分類等問題上帶來了傳統方法無法企及的性能突破。深度學習技術在計算攝像學中也正在發揮廣泛而積極的作用。通過適當的方法,將傳統計算攝像學在光學特性、物理過程和成像模型等方面的先驗、約束與數據驅動方法強大的學習、建模能力進行優勢互補,可以為眾多計算攝像難題的求解提供全新的思路和手段。

作者簡介

施柏鑫 北京大學計算機學院多媒體信息處理全國重點實驗室、視頻與視覺技術國家工程研究中心研究員(長聘副教授)、博士生導師(博雅青年學者);北京智源人工智慧研究院青年科學家。2013年博士畢業於日本東京大學,曾先後在美國麻省理工學院媒體實驗室、新加坡科技設計大學、新加坡南洋理工大學、日本國立產業技術綜合研究所從事研究工作。研究方向為計算攝像學與計算機視覺,截至2024年2月共發表論文200餘篇(包括TPAMI論文23篇,計算機視覺三大頂級會議論文82篇)。2015年獲得國際計算攝像會議(ICCP)最佳論文提名、國際計算機視覺會議(ICCV)最佳論文候選,2021年獲得日本大川研究助成獎。科技創新2030——「新一代人工智慧」重大項目首席科學家,國家自然科學基金重點項目負責人,國家級青年人才項目入選者。擔任計算機視覺國際頂級期刊TPAMI、IJCV編委,頂級會議CVPR、ICCV、ECCV領域主席,IEEE、CCF、CSIG高級會員,APSIPA傑出講者。

目錄

前言
第1章 計算攝像學概述
1 1 計算攝像學研究範疇
1 1 1 研究背景
1 1 2 研究內容
1 2 計算攝像學相關課程
1 3 計算攝像學相關教材
本章參考文獻
第2章 數字攝像原理
2 1 圖像感測器的基本原理
2 2 色彩形成的基本原理
2 3 相機內部圖像處理流程
2 3 1 白平衡
2 3 2 去馬賽克
2 3 3 去噪
2 3 4 色調再現
2 3 5 感測器原始圖像格式
2 4 深度學習建模相機內部流程
2 4 1 應用於圖像增強
2 4 2 應用於圖像處理流程建模
2 5 本章小結
2 6 本章課程實踐
本章參考文獻
第3章 相機幾何模型
3 1 針孔相機模型
3 2 透視投影與相機矩陣
3 2 1 相機內參矩陣
3 2 2 相機外參矩陣
3 2 3 透視投影現象與應用
3 2 4 特殊相機模型
3 3 相機幾何標定
3 3 1 三維對應點標定法
3 3 2 多圖棋盤格標定法
3 3 3 徑向畸變標定法
3 4 利用深度學習的相機幾何標定
3 4 1 直接回歸相機焦距法
3 4 2 地平線輔助標定法
3 4 3 垂直消失點輔助標定法
3 4 4 徑向畸變下的標定問題
3 4 5 利用特殊場景進行標定
3 5 本章小結
3 6 本章課程實踐
本章參考文獻
第4章 鏡頭與曝光
4 1 理想透鏡與真實透鏡
4 2 光圈與景深
4 3 視場與鏡頭選用
4 4 曝光控制
4 5 虛擬大光圈攝像
4 5 1 虛擬大光圈效果渲染方法
4 5 2 利用深度學習的實現方法
4 6 無鏡頭成像
4 6 1 相機構造
4 6 2 圖像重建演算法
4 7 本章小結
4 8 本章課程實踐
本章參考文獻
第5章 焦點堆棧與光場攝像
5 1 焦點堆棧
5 1 1 基本概念
5 1 2 拍攝與合併
5 1 3 對焦與離焦的深度測量
5 2 光場
5 2 1 基本概念
5 2 2 表示方法
5 2 3 拍攝方法
5 2 4 可視化與應用
5 3 自動對焦
5 3 1 主動對焦
5 3 2 反差對焦
5 3 3 相位對焦
5 4 利用深度學習表示光場
5 4 1 經典光場表示
5 4 2 基於神經輻射場的方法
5 5 本章小結
5 6 本章課程實踐
本章參考文獻
第6章 光度成像模型
6 1 相機輻射響應及其標定
6 1 1 相機響應函數
6 1 2 相機輻射響應標定
6 2 光度成像模型的三個基本要素
6 2 1 表面法線
6 2 2 反射率模型
6 2 3 光源模型
6 3 從明暗恢復形狀
6 4 利用深度學習估計環境光照
6 4 1 參數化模型估計室外光照
6 4 2 自編碼器估計室外光照
6 4 3 非參數化全局一致室內光照
6 4 4 參數化的局部可變室內光照
6 5 本章小結
6 6 本章課程實踐
本章參考文獻
第7章 光度立體視覺
7 1 經典方法
7 1 1 相關基本概念
7 1 2 基於最小二乘法優化的解法
7 2 泛化方法
7 2 1 應對非理想的反射率
7 2 2 應對非標定情況的解法
7 2 3 基準評測數據集
7 3 光度立體視覺的深度學習解法
7 3 1光源方向固定的方法/1797 3 2應對任意方向光源的方法
7 3 3 應對光源方向未標定的方法
7 3 4 應對光源方向稀疏的方法
7 3 5 利用其他約束的方法
7 4 本章小結
7 5 本章課程實踐
本章參考文獻
第8章 高動態範圍成像
8 1 動態範圍的定義
8 2 多次曝光融合的經典方法
8 3 高動態範圍圖像的存儲
8 4 高動態範圍顯示與色調映射
8 4 1 色調映射方法
8 4 2 關於色調映射的一些討論
8 5 利用深度學習擴展動態範圍
8 5 1 單張圖像逆向色調映射
8 5 2 多圖交替曝光的方法
8 6 用非傳統感測器擴展動態範圍
8 6 1 基於餘數相機的方法
8 6 2 融合神經形態相機的方法
8 7 本章小結
8 8 本章課程實踐
本章參考文獻
第9章 超解析度
9 1 基於子像素位移的多幀方法
9 1 1 圖像退化模型
9 1 2 優化求解高解析度圖像
9 2 通過改進感測器構造的方法
9 2 1 利用相機抖動
9 2 2 利用非周期重複像素布局
9 2 3 利用非對稱子像素分佈
9 3 基於信號處理的單幀方法
9 3 1 基於圖像塊重複性的方法
9 3 2 基於梯度銳化變換的方法
9 4 利用深度學習的方法
9 4 1 基於卷積神經網路的方法
9 4 2 基於生成對抗網路的方法
9 4 3 基於無監督學習的方法
9 5 本章小結
9 6 本章課程實踐
本章參考文獻
第10章 去模糊
10 1 基於傳統攝像的方法
10 1 1 應對鏡頭缺陷帶來的模糊
10 1 2 應對相機抖動帶來的模糊
10 2 基於計算攝像的方法
10 2 1 應對景深限制帶來的模糊
10 2 2 應對場景運動帶來的模糊
10 3 基於深度學習的去模糊
10 3 1 卷積核估計
10 3 2 端到端生成
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