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第一部 分导论 3

第一章 视觉与计算机视觉系统 3

1.1 视觉与视觉世界 3

1.1.1 视觉世界 4

1.1.2 视觉的本质 5

1.2 计算机视觉 9

1.2.1 计算机视觉的目标与任务 9

1.2.2 计算机视觉系统的基本结构 12

1.2.3 计算机视觉的关键技术 16

1.2.4 计算机视觉的相关学科 18

第二章 视觉的基本知识 23

2.1 视觉世界的物理特性 23

2.1.1 光度学 24

2.1.2 彩色视觉与色度学基础 26

2.2 生理视觉系统的基础知识 32

2.2.1 视觉系统的解剖结构 32

2.2.2 神经元及视觉神经结构 37

2.2.3 图像特性与视觉生理结构关系 41

2.3 视觉心理学知识 43

2.3.1 视觉的适应和对比特性 44

2.3.2 盖式塔组合（Gestalt grouping）规律 47

2.3.3 三维感受 49

第二部分 图像低层处理 56

第三章 图像与图像属性 56

3.1 成像原理 58

3.2 图像的属性 65

3.3 灰度图像的统计特性 68

3.4 纹理特性 74

3.5 图像的运动特性 83

第四章 边缘特征的抽取 93

4.1 边缘检测 94

4.1.1 梯度法边缘算子 94

4.1.2 边缘模板匹配 98

4.1.3 区域拟合法 101

4.1.4 边缘检测的几个问题 105

4.2 边界曲线的提取 106

4.2.1 直线段检测 106

4.2.2 曲线的跟踪和连接 108

4.3 Hough变换法 112

4.3.1 直线Hough变换 113

4.3.2 Hough变换的推广 116

第五章 图像的区域分割 119

5.1 基于象元分类的图像分割法 120

5.1.1 灰度直方图分割法 122

5.1.2 多特性直方图分割法 125

5.2 区域增长法 130

5.2.1 区域增长法的基本原则 130

5.2.2 区域增长算法 131

5.3 图像划分 135

5.3.1 图像划分的基本原理和方法 135

5.3.2 分割—归并算法 137

5.4 图像分割中的松弛算法 141

5.4.1 松弛算法的基本方法 141

5.4.2 图像分割中的松弛算法 144

第三部分 中层处理——空间表达与建模 150

第六章 二维特征的数学表达 150

6.1 曲线与边界 150

6.1.1 细化算法与边界跟踪算法 151

6.1.2 曲线的拟合法 156

6.1.3 曲线的链码 161

6.1.4 曲线的其他表达方法 167

6.2 区域的表示 170

6.2.1 行程码 171

6.2.2 中轴变换MAT 173

6.2.3 四叉树 178

6.3 特性的量度 188

6.3.1 几何特性 189

6.3.2 拓扑特性 199

6.3.3 光学灰度特性 201

第七章 三维物体的建模 205

7.1 曲面表示法 206

7.1.1 曲面拟合法 206

7.1.2 翼形边——一种多面体的表示系统 209

7.1.3 通用锥表示法 211

7.2 体素表达法 215

7.2.1 体素堆积法 215

7.2.2 结构体素几何 217

7.3 几个有关三维立体信息的模型 224

7.3.1 本征图像 224

7.3.2 三维空间透视变换模型 227

7.3.3 运动物体的三维坐标 230

7.3.4 激光（Range）图像成像模型 233

第八章 视觉世界的知识模型 237

8.1 视觉世界的知识模型及知识库 238

8.1.1 空间知识表达系统 238

8.1.2 世界模型和知识库 241

8.2 视觉系统中的知识表达方式 245

8.2.1 框架系统 245

8.2.2 语义网络 248

8.2.3 面向对象的编程设计 253

第四部分 高层分析 261

第九章 基于特征模式的识别系统 261

9.1 图像识别系统的基本原理 261

9.2 判决理论的模式识别方法 263

9.2.1 一般方法 263

9.2.2 统计模式识别 265

9.3 句法模式识别 267

9.3.1 形式语言和句法识别系统 268

9.3.2 模式表达 269

9.3.3 识别和文法分析 273

第十章 基于模型匹配的视觉系统 278

10.1 模板匹配法 279

10.2 模型的装配技术 283

10.2.1 模型装配中的优化方法 284

10.2.2 Shape from x问题 286

10.3 图结构模型的匹配 294

10.3.1 图论中的匹配问题 295

10.3.2 景物的解释 299

第十一章 知识基视觉专家系统 306

11.1 人工智能技术及视觉专家系统 306

11.1.1 专家系统的一般概念 306

11.1.2 知识库及知识模型 310

11.1.3 推理及控制 314

11.2 视觉专家系统的建立 317

11.2.1 视觉对象知识的实时获取 317

11.2.2 视觉专家系统的设计 320

11.3 实例AARDS——航片道路网检测专家系统 324

第十二章 规划与导航 329

12.1 状态空间与地形信息系统 330

12.2 路径规划 334

12.2.1 全局规划 334

12.2.2 局部路径规划 339

12.3 导航定位 342

12.3.1 地标定位法 342

12.3.2 地形匹配定位 345

12.4 自主式视觉导航系统 349

附录专用术语及其英汉对照 353