Зрение роботов | Хорн Б. К.

2-08-2010, 14:42

+ -

Автор: Хорн Б.К.

Год: 1989

Издательство: Мир

Формат: DjVu

Качество: Сканированные страницы

Количество страниц: 489

Описание

В книге американского автора излагаются принципы построения и методы проектирования визуальных средств робототехнических систем.

Рассматриваются математические методы анализа зрительной информации, приводятся алгоритмы, позволяющие обрабатывать ее на вычислительных машинах.

При этом упор делается на изучение хорошо зарекомендовавших себя на практике методах и алгоритмах.

Для научных работников, инженеров, студентов и аспирантов, занимающихся анализом зрительной информации в робототехнике и при создании искусственного интеллекта.

Содержание

Предисловие редакторов перевода

Предисловие

Благодарности

1. Введение

2. Формирование и ввод изображения

3. Бинарные изображения: геометрические характеристики

4. Бинарные изображения: топологические характеристики

5. Области и сегментация изображения.....

6. Обработка непрерывных изображений

7. Обработка дискретных изображений

8. Края и их обнаружение

9. Светлота и цвет

10. Карта отражательной способности. Стереофотометрия

11. Карта отражательной способности: восстановление формы по полутонам

12. Поле движения. Оптический поток
[banner_centerrs] {banner_centerrs} [/banner_centerrs]

13. Фотограмметрия и стереовидение

14. Классификация образов

15. Многогранные объекты

16. Расширенные сферические образы

17. Пассивная навигация. Определение структуры по движению

18. Выбор деталей из контейнера

Приложение: используемый математический аппарат

Литература

Предметный указатель

Предисловие редакторов перевода

Сочетания слов «техническое зрение», «машинное зрение», «зрение роботов» все чаще встречаются на страницах специальных и популярных журналов и книг. Только за последнее время на русском языке вышли по меньшей мере четыре книги, целиком посвященные вопросам, непосредственно относящимся к машинному зрению.

Продолжающаяся микроминиатюризация информационной техники позволяет создавать малогабаритные матричные фотоприемники с достаточно высокой разрешающей способностью и специализированные процессы для обработки видеоинформации. Заметные успехи наблюдаются и при разработке теории и алгоритмов решения задач зрения роботов. Созданы экспериментальные системы, в которых успешно решаются задачи обеспечения действий робота с помощью устройств машинного зрения при выполнении работ в ограниченном круге ситуаций.

В то же время проблема построения полноценной системы машинного зрения, способной надежно и в нужном темпе работать в реальном пространстве (пусть при несколько адаптированных условиях), остается пока нерешенной, и на ней сконцентрированы в настоящее время усилия ряда коллективов и отдельных исследователей в разных странах. Эта проблема чрезвычайно сложна и многопланова. Она включает в себя технические, алгоритмические, математические, физические и даже психологические аспекты, а также большое количество отдельных задач и подходов к их решению в рамках каждого из этих аспектов. Этим объясняется тот факт, что при наличии значительного объема литературы по вопросам машинного зрения в имеющихся книгах мало тематических пересечений.

В ряду подобных книг особое место занимает предлагаемая книга. Ее главная специфика может быть выражена словами «математические задачи зрения роботов», поскольку каждому специалисту в области машинного зрения бросаются в глаза очевидные математические пристрастия автора, вплоть до того, что ряд разделов книги (не говоря уже о приложении) имеет чисто математический характер. Основное внимание уделено задачам, которые допускают точные математические формулировки и строгие (по возможности изящные) решения, не остающиеся в высоких сферах абстрактной математики, а доведенные до конкретного вычислительного алгоритма.

Автор убедительно показывает, какой широкий диапазон математической техники, от комбинаторной и дифференциальной геометрии до вариационного исчисления и математической статистики, находит применение в алгоритмах машинного фения. Строгая постановка части задач извлекается из детального анализа физических процессов образования полутонового изображения рассматриваемой сцены, проведенного с присущей автору тщательностью. Это направление исследований, как и развитие методов определения пространственного положения поверхности по распределению на ней полутонов, выделилось во многом благодаря работам самого Хорна.

Можно сказать, что в предлагаемой книге изложена накопленная к настоящему времени та часть арсенала средств машинного зрения, которую можно преподавать студентам соответствующих специальностей без опасений, что она устареет к моменту окончания ими вуза. Сама книга написана на основе такого курса лекций и написана с большим педагогическим мастерством. Большое число поясняющих иллюстраций, частые экскурсы в недостаточно популярные в технических вузах разделы математики делают книгу ценным пособием для первоначального восполнения пробелов в математическом образовании для многих специалистов.

Особую методическую ценность придают ей многочисленные упражнения, сопровождающие каждую главу. По своему назначению и сложности эти упражнения очень разнообразны - от простых контрольных вопросов для проверки усвоения изложенного материала до небольших тем для самостоятельного разбора и исследования. В упражнения внесены также доказательства некоторых утверждений из основного текста, а иногда и развитие его проблематики. Все это делает эту часть книги очень полезной как для обучения, так и для преподавания.

Хотя книга не может служить энциклопедией в области машинного зрения роботов, изложенный в ней материал можно рассматривать как необходимый в настоящее время для специалиста в данной области. Учитывая к тому же тщательность отбора этого материала, высокую квалификацию автора, перечисленные выше достоинства изложения, можно полагать, что она будет полезна и как учебник для начинающих, и как справочник для специалистов. Хотелось бы также надеяться, что издание данной книг и внесет свой вклад в повышение общей математической культуры исследований в области машинного зрения и искусственного интеллекта в целом.

Перевод книги выполнили А. Ю. Каргашин (предисловие, благодарности, гл. 1-8, 16, приложения), Е. Ю. Зуева (гл. 9-13, 17) и И. М. Бродская (гл. 14, 15, 18).

Ю. А. Садов
Е. И. Кугушев