机器视觉基础理论与应用：从莫尔阴影到三维视觉

"本书是张广军编著的《机器视觉》教材，涵盖了机器视觉的基础理论、方法和关键技术。书中详细讲解了空间几何变换、摄像机模型、图像特征信息提取、摄像机标定、双目立体视觉、结构光三维视觉等核心内容，并提供了应用实例，适合相关专业的本科和研究生学习，以及研究人员参考。" 在计算机视觉领域，莫尔阴影与散焦测距是两种重要的测量技术。莫尔阴影是一种基于光栅原理的测距方法。当光线通过节距固定的光栅照射到物体表面时，会在物体上形成明暗交替的阴影线。如果再通过一个与光源有一定距离的摄像机观察，这些阴影线会因为物体表面的微小变化与观察光栅产生干涉，形成莫尔条纹。莫尔条纹的形状和位置与物体的位置、光源和摄像机的距离有关。通过解析几何关系，如图7.14(b)所示，可以计算出物体与摄像机之间的距离（Ze）、光源与光栅之间的距离（Zs）以及其他相关距离信息。 散焦测距则是利用光学成像的模糊度来推断物体距离的技术。当物体不在焦点上时，图像会出现不同程度的模糊。通过分析这种模糊程度，可以估计物体相对于相机焦平面的位置，从而确定距离。这种方法通常结合自动对焦机制，通过对不同焦距下的图像模糊度进行评估，找到最佳对焦点，进而推算物体距离。 在《机器视觉》这本书中，作者深入探讨了这些技术，并结合了其他关键领域，如双目立体视觉、结构光三维视觉，这些都是构建三维场景理解和物体识别的重要手段。双目立体视觉利用两个摄像机的不同视角来计算深度信息，而结构光三维视觉则通过投射特定的光图案到物体表面，然后分析反射回来的图案来获取深度信息。 此外，该书还涵盖了摄像机标定，这是一个将像素坐标转换为真实世界坐标的必要步骤，对于精确的视觉测量至关重要。图像特征信息提取，如边缘检测、角点检测等，是图像理解和目标识别的基础。这些内容不仅适用于学术研究，也在工业自动化、机器人导航、质量控制等领域有广泛应用。 本书提供的应用实例有助于读者将理论知识应用于实际问题，强化对机器视觉技术的理解。无论是对信息处理、计算机科学、自动化还是相关领域的专业人士来说，这都是一本全面且实用的参考资料。