视频分析算法60讲

为使读者全面了解视频分析算法的历史、思想、原理，《视频分析算法60 讲》详尽地介　　绍了60 多种有关视频分析的算子、描述子、滤波、变换、方法的基本理论，　　深入地阐述了视频分析算法的改进措施和实验仿真，系统地总结了其优缺　　点， 并提供配套的实验仿真源代码和视频图像库。相关资料详见　　www.kedachang.com。　　《视频分析算法60 讲》特别重视如何将视频分析算法的基础理论和实验仿真有机结合，　　解决视觉分析领域中的诸多基础问题，可应用于机器视觉、大数据分析、　　生物特征识别和智能视频监控等领域。视频分析算法60讲谢剑斌闫玮刘通编著李沛秦 Yan Shuicheng国防科学技术大学学术著作出版资助专项经费资助钭学出版社北京内容简为使读者全面了解视频分析算法的丿原理,本书详尽地介绍了60多种有关视频分析的算子、描述换、方法的基本理论,深入地阐述了视频分析算法的改进措施和系统地总结了其优缺点,并提供配套的实验仿真源代码利象库。相关资料详见www.kedachang.com本书特别重视如何将视频分析算法的和实验仿真有机结合,解决视觉分析领域中的诸多基础问题,日器视觉、大数据分析、生物特征识别和智能视频监控等领域。本书可作为计算机、自动化、电子与通信等专业高年级本科生和研究生的教材,也可作为从事视频分析与智能识别领域研发人员的参考资料。图书在版编目(C|P)数据视频分析算法60讲/谢剑斌等编著.一北京:科学出版社,2014.1lISBN978-7-03-042369-6I.①视…Ⅱ.①谢…Ⅲ.①视频系统一系统分析Ⅳ.①TN94中国版本图书馆CIP数据核字(2014)第257073号策划编辑:陈静/责任编辑:陈静邢宝饮/责任校对:郛瑞芝责任印制:张倩/封面设计:迷底书装舞学出版出版北京东黄城根北街16号邮政编码:100717http://www.sciencepcom文林印务有限公司印刷科学出版社发行各地新华书店经销2014年11月第一版开本:720×10001/162014年11月第一次印刷印张:1714字数:330000定价:79.00元(如有印装质量问题,我社负责调换)作者简介谢剑斌,博士,教授,国防科学技术大学电子科学与工程学院研究生导师,中国生物特征识别国家标准组委员,中国数字电视国家标准组委员,中国图象图形学会高级会员,计算机学会高级会员,《电光与控制》编委会委员。长期从事海量视频分析与生物特征识别方面的研究工作,作为项目负责人主持国家级项目8项、部委级项目27项、横向课题37项。在国内外知名期刊发表学术论文80多篇,出版专著3部,获国家发明专利授权20项、实用新型专利31项。荣获国际发明展金奖2项,湖南省科技进步二等奖1项,公安部技术革新特别项目奖2项和全国发明展金奖1项、铜奖1项。闫玮,博士,讲师,任职于国防科学技术大学电子科学与工程学院。长期从事海量视频分析与生物特征识别方面的研究工作,作为技术骨干参与国家级项目4项、省部级项目17项。在国内外知名期刊发表学术论文23篇,参与出版专著3部,获国家发明专利授权12项、实用新型专利25项。荣获国际发明展金奖2项,湖南省科技进步二等奖1项,公安部技术革新特别项目奖2项和全国发明展金奖1项、铜奖1项。刘通,博土,讲师,任职于国防科学技术大学电子科学与工程学院。长期从事海量视频分析与生物特征识别方面的研究工作,作为技术骨干参与国家级项目4项、省部级项目18项。在国内外知名期刊发表学术论文29篇,参与出版专著3部,获国家发明专利授权12项、实用新型专利25项。荣获国际发明展金奖2项,湖南省科技进步二等奖1项,公安部技术革新特别项目奖2项和全国发明展金奖1项、铜奖1项。李沛秦,博士,讲师,任职于国防科学技术大学电子科学与工程学院。长期从事海量视频分析与生物特征识别方面的研究工作,作为技术骨干参与国家级项目3项、省部级项目15项。在国内外知名期刊发表学术论文25篇,参与出版专著3部,获国家发明专利授权12项、实用新型专利25项。荣获国际发明展金奖2项,湖南省科技进步二等奖1项,公安部技术革新特别项目奖2项和全国发明展金奖1项、铜奖1项。目录序前言第1篇算子第1讲 Moravec算子第2讲 Forstner算子……358第3讲 Harris算子第4讲 SUSAN算子,·,,,,,.,·,,,,,,,,,,·,第5讲CSS算子16第6讲FAST算子……………………………………………………………21第7讲DoG算子…23第8讲LoG算子………………………………………………26第2篇描述子第9讲Hu矩描述子……31第10讲 Legendre矩描述子……………………………………………34第11讲傅里叶描述子37第12讲HOG描述子……………………40第13讲LBP描述子……43第14讲Har描述子,,,,,,,,,,,,,48第15讲SIFT描述子………53第16讲SURF描述子…61第3篇滤波第17讲 Butterworth滤波……………69第18讲 Chebyshev滤波第19讲椭圆滤波…………………………………74第20讲递归中值滤波…第21讲最小二乘滤波……………………………………………………80第22讲维纳滤波…………………………………………………………………………85视频分析算法60讲第23讲卡尔曼滤波90第24讲同态滤波95第25讲双边滤波…9第26讲 Guided滤波…103第4篇变换第27讲KL变换………………………………107第28讲DCT110第29讲 Gabor变换116第30讲小波变换119第31讲Har变换…………………125第32讲LPT……130第33讲 Hough变换………………………………………………………………134第5篇方法第34讲相似性度量方法…143第35讲直方图双峰法…………………147第36讲分水岭方法…………150第37讲区域分裂合并方法153第38讲OTSU方法…155第39讲最大二维熵方法……………158第40讲二维交叉熵方法……………………………164第41讲PCNN方法…………………………………171第42讲侧抑制网络…176第43讲背景减除法……………………………………………181第44讲时间差分法……187第45讲数学形态学…………,,,,,,,.,,,,,,,,,,,、,,垂192第46讲光流法第47讲 Mean Shift方法205第48讲 Cam Shift方法…第49讲梯度下降法………………………211第50讲牛顿迭代法………214第51讲共轭梯度法………………………………………………………218第52讲禁忌搜索方法………221第53讲罚函数方法…226目录vll·第54讲模拟退火方法…………29第55讲贝叶斯方法…233第56讲K均值聚类方法………………………………………………236第57讲 Adaboost方法…239第58讲SM方法245第59讲PCA方法…251第60讲2DPCA方法…,,,,,,,.,,,.,,.,,,,,………………255第61讲LDA方法……………………………………258第62讲2DLDA方法…………261第1篇算子本篇重点介绍 Moravec、 Forstner、 Harris、 SUSAN、CSS、FAST、DoG、LoG等常用算子。Moravec算子是最早提岀的角点检测算子,计算速度快;对噪声干扰非常敏感;兴趣值的计算方向偏少。Forstner算子是摄影测量中著名的点定位算子,计算速度快、精度高;受图像灰度、对比度变化的影响较大。Harris算子是比较稳定的点特征提取算子,对图像旋转、灰度变化、噪声和视点变换不敏感,不具有尺度不变性。SUSAN算子可以检测角点和边缘,精度好,具有很好的稳定性;存在采用固定阈值和定位不够精确的问题。CSS算子在曲线尺度空间采用高斯平滑法,滤掉噪声和不重要的微弱结构,角点检测效果好;难以确定复杂视频图像的尺度。FAST算子具有平移和旋转不变性、可靠性高、计算量小的特点,阈值设定依赖于人的干涉,抗噪性能较差。DoG算子可以很好地近似视网膜神经节细胞的视野,增加边缘和细节的可见性,实现简单;在调整图像对比度时信息量会减少。LoG算子结合高斯平滑滤波和拉普拉斯锐化滤波,先平滑掉噪声,再检测边缘,定位精度高;在边缘定位精度和消除噪声级间存在矛盾。