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计算机视觉是一门研究如何使机器能够像人类一样理解和解释视觉信息的科学,这门课程的目的是培养学生对计算机视觉技术的深入理解、应用能力和创新能力,为未来的科研和工程实践打下坚实的基础。
本课程涵盖了计算机视觉的基本概念、算法和技术,包括图像处理、特征提取、模式识别、目标检测、图像分割、立体视觉等,通过理论教学和实践操作相结合的方式,学生将学习到如何利用计算机技术分析和理解图像数据,从而实现自动化感知和理解环境的能力。
图像预处理与增强
- 灰度化与二值化:介绍灰度化和二值化的基本原理和方法,以及它们在图像处理中的应用场景。
- 滤波器设计与应用:讲解各种滤波器的特点和应用,如低通滤波器、高通滤波器和边缘检测滤波器等。
- 噪声消除与去模糊:探讨如何使用统计方法和空间域方法来去除图像中的噪声和模糊现象。
特征提取与分析
- 边缘检测:介绍Canny算子和其他常用的边缘检测算法,及其在实际应用中的作用。
- 纹理分析:讨论如何从图像中提取出有用的纹理信息,并进行分类或匹配。
- 形状描述与匹配:学习如何描述和分析物体的形状特征,以便进行准确的物体识别。
模式识别与分类
- 支持向量机(SVM):介绍SVM的工作原理和在分类任务中的应用。
- 朴素贝叶斯(NB):讲解NB的基本思想以及在文本分类等领域中的应用。
- 深度学习方法简介:简要介绍卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等深度学习技术在计算机视觉中的应用前景。
目标检测与跟踪
- 滑动窗口法:演示如何使用滑动窗口技术进行目标的初步定位。
- R-CNN系列算法:详细阐述Fast R-CNN、Faster R-CNN等先进的目标检测框架的设计思想和性能优势。
- 粒子滤波器与Kalman滤波器:对比不同类型的运动估计方法,了解其在目标跟踪中的应用情况。
立体视觉与三维重建
- 单目视觉与多视图几何关系:解释单目相机和多视角相机的成像原理及相互转换的关系。
- 结构光投影与激光雷达(LiDAR):介绍这两种非接触式的测量技术,及其在三维建模中的应用。
- 点云配准与融合:展示如何将多个扫描源获得的点云数据进行精确的对齐和合并,以构建完整的3D场景模型。
实验与实践环节
为了加深学生对所学知识的理解和掌握程度,本课程设置了丰富的实验和实践项目:
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- 图像处理软件的使用:引导学生熟悉Photoshop、GIMP等常用图像编辑工具的操作流程。
- OpenCV库的应用:教授如何利用开源库OpenCV来实现各种图像分析与处理功能。
- 小规模项目的开发:鼓励学生自主设计并完成一个小规模的计算机视觉相关项目,如车牌识别系统或者简单的物体追踪程序等。
考核方式与方法
本课程的最终成绩由平时作业、实验报告和小型项目三个部分组成,平时作业占30%,实验报告占40%,小型项目占30%,课堂参与度和课后复习也是评价学生表现的重要因素之一。
随着科技的不断进步和发展,计算机视觉技术在各个领域都有着广泛的应用前景,通过本门课程的学习,我们希望每一位同学都能成为未来计算机视觉领域的佼佼者,为推动我国乃至全球科技创新做出贡献!
标签: #计算机视觉课程目的
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