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第1章 图像编程入门1

1.1简介1

1.2安装OpenC V库1

1.2.1准备工作1

1.2.2如何实现2

1.2.3实现原理4

1.2.4扩展阅读5

1.2.5参阅6

1.3装载、显示和存储图像6

1.3.1准备工作6

1.3.2如何实现6

1.3.3实现原理8

1.3.4扩展阅读9

1.3.5参阅11

1.4深入了解cv：：Mat11

1.4.1如何实现11

1.4.2实现原理13

1.4.3扩展阅读16

1.4.4参阅17

1.5定义感兴趣区域17

1.5.1准备工作17

1.5.2如何实现17

1.5.3实现原理18

1.5.4扩展阅读18

1.5.5参阅19

第2章 操作像素20

2.1简介20

2.2访问像素值21

2.2.1准备工作21

2.2.2如何实现21

2.2.3实现原理23

2.2.4扩展阅读24

2.2.5参阅24

2.3用指针扫描图像24

2.3.1准备工作25

2.3.2如何实现25

2.3.3实现原理26

2.3.4扩展阅读27

2.3.5参阅31

2.4用迭代器扫描图像31

2.4.1准备工作31

2.4.2如何实现31

2.4.3实现原理32

2.4.4扩展阅读33

2.4.5参阅33

2.5编写高效的图像扫描循环33

2.5.1如何实现34

2.5.2实现原理34

2.5.3扩展阅读36

2.5.4参阅36

2.6扫描图像并访问相邻像素36

2.6.1准备工作36

2.6.2如何实现36

2.6.3实现原理38

2.6.4扩展阅读38

2.6.5参阅39

2.7实现简单的图像运算39

2.7.1准备工作39

2.7.2如何实现40

2.7.3实现原理40

2.7.4扩展阅读41

2.8图像重映射42

2.8.1如何实现42

2.8.2实现原理43

2.8.3参阅44

第3章 处理图像的颜色45

3.1简介45

3.2用策略设计模式比较颜色45

3.2.1如何实现46

3.2.2实现原理47

3.2.3扩展阅读50

3.2.4参阅53

3.3用GrabCut算法分割图像53

3.3.1如何实现54

3.3.2实现原理56

3.3.3参阅56

3.4转换颜色表示法56

3.4.1如何实现57

3.4.2实现原理58

3.4.3参阅59

3.5用色调、饱和度和亮度表示颜色59

3.5.1如何实现59

3.5.2实现原理61

3.5.3拓展阅读64

3.5.4参阅66

第4章 用直方图统计像素67

4.1简介67

4.2计算图像直方图67

4.2.1准备工作68

4.2.2如何实现68

4.2.3实现原理72

4.2.4扩展阅读72

4.2.5参阅74

4.3利用查找表修改图像外观74

4.3.1如何实现74

4.3.2实现原理75

4.3.3扩展阅读76

4.3.4参阅78

4.4直方图均衡化78

4.4.1如何实现78

4.4.2实现原理79

4.5反向投影直方图检测特定图像内容79

4.5.1如何实现80

4.5.2实现原理81

4.5.3扩展阅读82

4.5.4参阅84

4.6用均值平移算法查找目标85

4.6.1如何实现85

4.6.2实现原理87

4.6.3参阅88

4.7比较直方图搜索相似图像88

4.7.1如何实现88

4.7.2实现原理90

4.7.3参阅90

4.8用积分图像统计像素91

4.8.1如何实现91

4.8.2实现原理92

4.8.3扩展阅读93

4.8.4参阅99

第5章 用形态学运算变换图像100

5.1简介100

5.2用形态学滤波器腐蚀和膨胀图像100

5.2.1准备工作101

5.2.2如何实现101

5.2.3实现原理102

5.2.4扩展阅读103

5.2.5参阅104

5.3用形态学滤波器开启和闭合图像104

5.3.1如何实现104

5.3.2实现原理105

5.3.3参阅106

5.4在灰度图像中应用形态学运算106

5.4.1如何实现106

5.4.2实现原理107

5.4.3参阅108

5.5用分水岭算法实现图像分割108

5.5.1如何实现109

5.5.2实现原理111

5.5.3扩展阅读112

5.5.4参阅114

5.6用MSER算法提取特征区域114

5.6.1如何实现114

5.6.2实现原理116

5.6.3参阅118

第6章 图像滤波119

6.1简介119

6.2低通滤波器120

6.2.1如何实现120

6.2.2实现原理121

6.2.3参阅123

6.3用滤波器进行缩减像素采样124

6.3.1如何实现124

6.3.2实现原理125

6.3.3扩展阅读126

6.3.4参阅127

6.4中值滤波器128

6.4.1如何实现128

6.4.2实现原理129

6.5用定向滤波器检测边缘129

6.5.1如何实现130

6.5.2实现原理132

6.5.3扩展阅读135

6.5.4参阅136

6.6计算拉普拉斯算子136

6.6.1如何实现137

6.6.2实现原理138

6.6.3扩展阅读141

6.6.4参阅142

第7章 提取直线、轮廓和区域143

7.1简介143

7.2用Canny算子检测图像轮廓143

7.2.1如何实现143

7.2.2实现原理145

7.2.3参阅146

7.3用霍夫变换检测直线146

7.3.1准备工作146

7.3.2如何实现147

7.3.3实现原理151

7.3.4扩展阅读153

7.3.5参阅155

7.4点集的直线拟合155

7.4.1如何实现155

7.4.2实现原理157

7.4.3扩展阅读158

7.5提取连续区域158

7.5.1如何实现159

7.5.2实现原理160

7.5.3扩展阅读161

7.6计算区域的形状描述子161

7.6.1如何实现162

7.6.2实现原理163

7.6.3扩展阅读164

第8章 检测兴趣点166

8.1简介166

8.2检测图像中的角点166

8.2.1如何实现167

8.2.2实现原理171

8.2.3扩展阅读172

8.2.4参阅174

8.3快速检测特征174

8.3.1如何实现174

8.3.2实现原理175

8.3.3扩展阅读176

8.3.4参阅178

8.4尺度不变特征的检测178

8.4.1如何实现179

8.4.2实现原理180

8.4.3扩展阅读181

8.4.4参阅183

8.5多尺度FAST特征的检测183

8.5.1如何实现183

8.5.2实现原理184

8.5.3扩展阅读185

8.5.4参阅186

第9章 描述和匹配兴趣点187

9.1简介187

9.2局部模板匹配187

9.2.1如何实现188

9.2.2实现原理190

9.2.3扩展阅读191

9.2.4参阅192

9.3描述并匹配局部强度值模式192

9.3.1如何实现193

9.3.2实现原理195

9.3.3扩展阅读196

9.3.4参阅199

9.4用二值描述子匹配关键点199

9.4.1如何实现199

9.4.2实现原理200

9.4.3扩展阅读201

9.4.4参阅202

第10章 估算图像之间的投影关系203

10.1简介203

10.2计算图像对的基础矩阵205

10.2.1准备工作205

10.2.2如何实现206

10.2.3实现原理208

10.2.4参阅209

10.3用RANSAC（随机抽样一致性）算法匹配图像209

10.3.1如何实现209

10.3.2实现原理212

10.3.3扩展阅读213

10.4计算两幅图像之间的单应矩阵214

10.4.1准备工作214

10.4.2如何实现215

10.4.3实现原理217

10.4.4扩展阅读218

10.4.5参阅219

10.5检测图像中的平面目标219

10.5.1如何实现219

10.5.2实现原理221

10.5.3参阅224

第11章 三维重建225

11.1简介225

11.2相机标定226

11.2.1如何实现227

11.2.2实现原理230

11.2.3扩展阅读232

11.2.4参阅233

11.3相机姿态还原233

11.3.1如何实现233

11.3.2实现原理235

11.3.3扩展阅读236

11.3.4参阅238

11.4用标定相机实现三维重建238

11.4.1如何实现238

11.4.2实现原理241

11.4.3扩展阅读243

11.4.4参阅244

11.5计算立体图像的深度244

11.5.1准备工作244

11.5.2如何实现245

11.5.3实现原理247

11.5.4参阅247

第12章 处理视频序列248

12.1简介248

12.2读取视频序列248

12.2.1如何实现248

12.2.2实现原理250

12.2.3扩展阅读251

12.2.4参阅251

12.3处理视频帧251

12.3.1如何实现251

12.3.2实现原理252

12.3.3扩展阅读256

12.3.4参阅258

12.4写入视频帧258

12.4.1如何实现259

12.4.2实现原理259

12.4.3扩展阅读262

12.4.4参阅263

12.5提取视频中的前景物体263

12.5.1如何实现264

12.5.2实现原理266

12.5.3扩展阅读266

12.5.4参阅268

第13章 跟踪运动目标269

13.1简介269

13.2跟踪视频中的特征点269

13.2.1如何实现269

13.2.2实现原理274

13.2.3参阅274

13.3估算光流275

13.3.1准备工作275

13.3.2如何实现276

13.3.3实现原理278

13.3.4参阅279

13.4跟踪视频中的物体279

13.4.1如何实现279

13.4.2实现原理282

13.4.3参阅284

第14章 实用案例285

14.1简介285

14.2人脸识别286

14.2.1如何实现286

14.2.2实现原理288

14.2.3参阅290

14.3人脸定位291

14.3.1准备工作291

14.3.2如何实现292

14.3.3实现原理295

14.3.4扩展阅读297

14.3.5参阅298

14.4行人检测298

14.4.1准备工作298

14.4.2如何实现299

14.4.3实现原理302

14.4.4扩展阅读304

14.4.5参阅308