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目录 1

第一章 光学视觉传感 1

1.1　视觉与视觉传感 2

1.2　视觉计算理论 7

1.3　光学视觉传感的输入图像 12

1.4　输入图像的几何校正与平滑滤波 29

第二章　投影成像的计算基础 36

2.1　成像面上点和直线的归一化矢量 37

2.2　像面上的点和直线的计算 42

2.3　像面上点和直线的映射——空间正交性 45

2.4　像面上点和直线的映射——相机坐标变换 52

2.5　线段的交比及其不变性 55

第三章　二值图像及其几何特性的的度量 64

3.1 从灰度图像到二值图像 64

3.2　单物体二值图像几何特征的度量 69

3.3　离散二值图像的结构特征及多物体的标记方法 78

3.4　二值图像的拓扑特征及其度量 82

第四章　图像素描特征的提取——边缘与区域 86

4.1 多面体图像的边缘及其类别 87

4.2　用一阶微分算子探测边缘点 89

4.3 用二阶微分算子探测边缘点 96

4.4 用边缘模型拟合方法探测边缘 99

4.5　边缘的连接与边界的提取 101

4.6　区域特征的提取 115

第五章　距离信息的光电感知方法 126

5.1　距离图像与距离成像传感器 127

5.2　距离传感器的工作参数 131

5.3 飞点时间法测距（TOF） 134

5.4　主动式光学三角法测距 151

5.5　莫尔等高条纹法测距 173

5.6　全息干涉术测距 181

5.7　获得距离信息各种方法的比较 190

第六章　距离图像数据处理及其三维表达 193

6.1　距离图像的数据结构和边缘点 193

6.2　从距离图像数据中提取物体的边缘点 196

6.3　基于线条图像基础上的场景分析 203

6.4　三维边缘点的连接方法 208

6.5　距离图像地形性特征的提取 211

6.6　距离图像数据的三维结构表达 223

第七章　体视视觉传感 239

7.1 体视视觉的几种工作模式及其几何关系 240

7.2　体视视觉中的极线、极点和视差 248

7.3　像素对应点匹配的一般性问题 254

7.4　用相关技术寻求对应点 257

7.5　特征匹配与松弛算法 263

7.6　平面物体对应点和对应线的寻求方法 268

7.7　三相机系统解决匹配问题 271

第八章　单相机感知物体形状和姿态 277

8.1　双向反射分布函数（BRDF） 278

8.2　反射图与图像幅照度方程 281

8.3　光度体视法 289

8.4 由单幅图像的明暗分布提取外形信息 291

8.5 由物表面上的几何信息提取外形 300

8.6 由运动推算物体的三维外形 311

第九章　视觉传感和测量中的定标技术 320

9.1 定标的基本问题和算法 321

9.2　通用高精度的相机标定技术 330

9.3 用灭影点、灭影线的特性进行相机标定 343

参考文献 356