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详细说明： 高清完整版，极力推荐。 第1 章 基本的图像操作和处理 .....................................................................................................1 1.1 PIL：Python 图像处理类库.......................................................................................................1 1.1.1 转换图像格式 ................................................................................................................2 1.1.2 创建缩略图 ....................................................................................................................3 1.1.3 复制和粘贴图像区域 ....................................................................................................3 1.1.4 调整尺寸和旋转 ............................................................................................................3 1.2 Matplotlib .................................................................................................................................4 1.2.1 绘制图像、点和线 ........................................................................................................4 1.2.2 图像轮廓和直方图 ........................................................................................................6 1.2.3 交互式标注 ....................................................................................................................7 1.3 NumPy ..........................................................................................................................................8 1.3.1 图像数组表示 ................................................................................................................8 1.3.2 灰度变换 ........................................................................................................................9 1.3.3 图像缩放 ......................................................................................................................11 1.3.4 直方图均衡化 ..............................................................................................................11 1.3.5 图像平均 ......................................................................................................................13 1.3.6 图像的主成分分析（PCA） .........................................................................................14 1.3.7 使用pickle 模块 .........................................................................................................16 1.4 SciPy ........................................................................................................................................17 1.4.1 图像模糊 ......................................................................................................................18 1.4.2 图像导数 ......................................................................................................................19 1.4.3 形态学：对象计数 ......................................................................................................22 VI ｜ 目录 1.4.4 一些有用的SciPy 模块 ...............................................................................................23 1.5 高级示例：图像去噪 ...............................................................................................................24 练习 ...................................................................................................................................................28 代码示例约定 ...................................................................................................................................29 第2 章 局部图像描述子 ................................................................................................................31 2.1 Harris 角点检测器 ....................................................................................................................31 2.2 SIFT（尺度不变特征变换） .....................................................................................................39 2.2.1 兴趣点 ..........................................................................................................................39 2.2.2 描述子 ..........................................................................................................................39 2.2.3 检测兴趣点 ..................................................................................................................40 2.2.4 匹配描述子 ..................................................................................................................43 2.3 匹配地理标记图像 ...................................................................................................................47 2.3.1 从Panoramio 下载地理标记图像 ...............................................................................47 2.3.2 使用局部描述子匹配 ..................................................................................................50 2.3.3 可视化连接的图像 ......................................................................................................52 练习 ...................................................................................................................................................54 第3 章 图像到图像的映射 ............................................................................................................57 3.1 单应性变换 ...............................................................................................................................57 3.1.1 直接线性变换算法 ......................................................................................................59 3.1.2 仿射变换 ......................................................................................................................60 3.2 图像扭曲 ..................................................................................................................................61 3.2.1 图像中的图像 ..............................................................................................................63 3.2.2 分段仿射扭曲 ..............................................................................................................67 3.2.3 图像配准 ......................................................................................................................70 3.3 创建全景图 ...............................................................................................................................76 3.3.1 RANSAC ......................................................................................................................77 3.3.2 稳健的单应性矩阵估计 ..............................................................................................78 3.3.3 拼接图像 ......................................................................................................................81 练习 ...................................................................................................................................................84 第4 章 照相机模型与增强现实 ...................................................................................................85 4.1 针孔照相机模型 .......................................................................................................................85 4.1.1 照相机矩阵 ..................................................................................................................86 4.1.2 三维点的投影 ..............................................................................................................87 4.1.3 照相机矩阵的分解 ......................................................................................................89 4.1.4 计算照相机中心 ..........................................................................................................90 4.2 照相机标定 ...............................................................................................................................91 目录 ｜ VII 4.3 以平面和标记物进行姿态估计 ...............................................................................................93 4.4 增强现实 ..................................................................................................................................97 4.4.1 PyGame 和PyOpenGL ................................................................................................97 4.4.2 从照相机矩阵到OpenGL 格式 ..................................................................................98 4.4.3 在图像中放置虚拟物体 ............................................................................................100 4.4.4 综合集成 ....................................................................................................................102 4.4.5 载入模型 ....................................................................................................................104 练习 .................................................................................................................................................106 第5 章 多视图几何 .......................................................................................................................107 5.1 外极几何 ................................................................................................................................107 5.1.1 一个简单的数据集 ....................................................................................................109 5.1.2 用Matplotlib 绘制三维数据 ................................................................................... 111 5.1.3 计算F：八点法 .........................................................................................................112 5.1.4 外极点和外极线 ........................................................................................................113 5.2 照相机和三维结构的计算 .....................................................................................................116 5.2.1 三角剖分 ....................................................................................................................116 5.2.2 由三维点计算照相机矩阵 ........................................................................................118 5.2.3 由基础矩阵计算照相机矩阵 ....................................................................................120 5.3 多视图重建 .............................................................................................................................122 5.3.1 稳健估计基础矩阵 ....................................................................................................123 5.3.2 三维重建示例 ............................................................................................................125 5.3.3 多视图的扩展示例 ....................................................................................................129 5.4 立体图像 ................................................................................................................................130 练习 .................................................................................................................................................135 第6 章 图像聚类 ............................................................................................................................137 6.1 K-means 聚类 .........................................................................................................................137 6.1.1 SciPy 聚类包 ..............................................................................................................138 6.1.2 图像聚类 ....................................................................................................................139 6.1.3 在主成分上可视化图像 ............................................................................................140 6.1.4 像素聚类 ....................................................................................................................142 6.2 层次聚类 ................................................................................................................................144 6.3 谱聚类 ....................................................................................................................................152 练习 .................................................................................................................................................157 第7 章 图像搜索 ............................................................................................................................159 7.1 基于内容的图像检索 .............................................................................................................159 7.2 视觉单词 ................................................................................................................................160 VIII ｜ 目录 7.3 图像索引 ................................................................................................................................164 7.3.1 建立数据库 ................................................................................................................164 7.3.2 添加图像 ....................................................................................................................165 7.4 在数据库中搜索图像 .............................................................................................................167 7.4.1 利用索引获取候选图像 ............................................................................................168 7.4.2 用一幅图像进行查询 ................................................................................................169 7.4.3 确定对比基准并绘制结果 ........................................................................................171 7.5 使用几何特性对结果排序 .....................................................................................................172 7.6 建立演示程序及Web 应用 ....................................................................................................176 7.6.1 用CherryPy 创建Web 应用 ......................................................................................176 7.6.2 图像搜索演示程序 ....................................................................................................176 练习 .................................................................................................................................................179 第8 章 图像内容分类 ...................................................................................................................181 8.1 K 邻近分类法（KNN） ..........................................................................................................181 8.1.1 一个简单的二维示例 ................................................................................................182 8.1.2 用稠密SIFT 作为图像特征 ......................................................................................185 8.1.3 图像分类：手势识别 ................................................................................................187 8.2 贝叶斯分类器 .........................................................................................................................190 8.3 支持向量机 .............................................................................................................................195 8.3.1 使用LibSVM .............................................................................................................196 8.3.2 再论手势识别 ............................................................................................................198 8.4 光学字符识别 .........................................................................................................................199 8.4.1 训练分类器 ................................................................................................................200 8.4.2 选取特征 ....................................................................................................................200 8.4.3 多类支持向量机 ........................................................................................................201 8.4.4 提取单元格并识别字符 ............................................................................................202 8.4.5 图像校正 ....................................................................................................................205 练习 .................................................................................................................................................206 第9 章 图像分割 ............................................................................................................................209 9.1 图割（Graph Cut） ..................................................................................................................209 9.1.1 从图像创建图 ............................................................................................................211 9.1.2 用户交互式分割 ........................................................................................................216 9.2 利用聚类进行分割 .................................................................................................................218 9.3 变分法 ....................................................................................................................................224 练习 .................................................................................................................................................226 第10 章 OpenCV ..........................................................................................................................227 10.1 OpenCV 的Python 接口 ......................................................................................................227 目录 ｜ IX 10.2 OpenCV 基础知识 ................................................................................................................228 10.2.1 读取和写入图像 .....................................................................................................228 10.2.2 颜色空间 .................................................................................................................228 10.2.3 显示图像及结果 .....................................................................................................229 10.3 处理视频 ...............................................................................................................................232 10.3.1 视频输入 .................................................................................................................232 10.3.2 将视频读取到NumPy 数组中 .................................................................................234 10.4 跟踪 ......................................................................................................................................234 10.4.1 光流 .........................................................................................................................235 10.4.2 Lucas-Kanade 算法 .................................................................................................237 10.5 更多示例 ...............................................................................................................................243 10.5.1 图像修复 .................................................................................................................243 10.5.2 利用分水岭变换进行分割 .....................................................................................244 10.5.3 利用霍夫变换检测直线 .........................................................................................245 练习 .................................................................................................................................................246 ...展开收缩
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