數字視頻測量技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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章文輝，許江波 著

圖書標籤:

• 數字視頻
• 視頻測量
• 圖像處理
• 計量技術
• 測試測量
• 計算機視覺
• 工業檢測
• 質量控製
• 光學測量
• 精密測量

齣版社： 中國傳媒大學齣版社

ISBN：9787565712937

版次：1

商品編碼：11910337

包裝：平裝

叢書名： 廣播電視工程專業“十二五”規劃教材

開本：16開

齣版時間：2016-04-01

用紙：膠版紙

正文語種：中文

內容簡介

　　數字化使電視係統發生瞭根本性的變化，原先相對封閉的視頻開始融入到數字信息技術領域，視頻係統開始藉鑒並遵循數字信息係統的結構、層次、流程、規律以及其他特性。《數字視頻測量技術》從視頻信號的運行質量監測、模擬視頻技術指標測量、模擬分量視頻信號測量、標準清晰度電視演播室數字分量視頻信號監測測量、高清晰度電視演播室數字分量視頻信號監測測量等方麵對數字測量技術進行瞭分析講解，配有大量的圖片解析，適閤作為廣播電視工程的本科教材。

《影像世界的奧秘：從光影到數據的深度解析》 序言 我們生活在一個被影像深刻塑造的時代。從電影院裏宏大的敘事，到手機屏幕上瞬息萬變的社交媒體，再到醫學影像中拯救生命的診斷，影像無處不在，無形中影響著我們的認知、情感和決策。然而，我們是否真正理解這些肉眼所見的“影像”，其背後隱藏著怎樣的科學原理？我們又如何能夠精確地量化、分析和理解這些充滿信息的視覺數據？ 《影像世界的奧秘：從光影到數據的深度解析》這本書，正是為瞭揭開影像世界的麵紗，帶領讀者深入探索構成我們視覺體驗的底層機製，以及如何運用科學的手段去理解和駕馭這些龐雜的影像信息。它並非一本簡單的科普讀物，而是一次對影像科學的係統性、深度性的巡禮，旨在為那些渴望理解影像本質、掌握影像分析方法、並在相關領域進行深度探索的讀者提供堅實的基礎和廣闊的視野。 第一章：光影的語言——影像的物理基礎 一切影像的誕生，都源於光。本章將從最基礎的光學原理齣發，深入剖析光是如何與物質發生相互作用，並最終被記錄下來的。我們將追溯光的基本屬性，如波粒二象性、光的傳播、反射、摺射、衍射和乾涉等，這些看似抽象的物理概念，卻是構成我們所見影像的基石。 光的本質與傳播： 我們將詳細探討光的電磁波理論，理解不同波長的光所對應的色彩，以及光在不同介質中的傳播速度和路徑。這包括對全反射、斯涅爾定律的深入講解，為理解透鏡和棱鏡等光學元件的工作原理奠定基礎。 色彩的産生與感知： 色彩並非物體的固有屬性，而是光與物質相互作用的結果。本章將深入解析光的吸收、反射和透射過程，闡述物體顔色是如何形成的。同時，我們也將觸及人眼感知色彩的生理機製，從視錐細胞的響應特性到大腦的色彩處理過程，揭示主觀色彩感知與客觀物理光波之間的微妙聯係。 成像的基本原理： 影像的形成，本質上是將三維空間的景物信息，通過光學係統投影到二維平麵上的過程。我們將詳細講解針孔相機模型，並在此基礎上，深入分析各種光學鏡頭（如凸透鏡、凹透鏡）的成像特性，包括焦距、放大率、實像與虛像的形成。這些內容將為理解相機、顯微鏡、望遠鏡等成像設備的工作原理提供必要的理論支撐。 光與物質的交互： 探索不同材質對光的響應，例如漫反射、鏡麵反射，以及光綫穿透物體時發生的吸收和散射。這些物理現象直接決定瞭影像的紋理、質感和明暗層次，是構成豐富視覺信息的關鍵。 第二章：影像的記錄與編碼——從模擬到數字的跨越 有瞭光影的語言，我們還需要將其轉化為可記錄、可傳輸、可分析的形式。本章將重點關注影像的記錄技術，尤其是從傳統的模擬記錄方式到現代數字記錄方式的巨大變革。 模擬成像技術的迴顧： 簡要迴顧傳統膠片攝影和錄像技術。我們將分析其成像原理，如感光乳劑的光化學反應，以及模擬信號的記錄方式（如磁帶）。理解模擬技術的局限性，如信噪比、失真和復製睏難，有助於我們更好地理解數字技術的優勢。 數字成像的革命： 詳細介紹數字成像的核心技術——圖像傳感器。我們將深入探討CCD（Charge-Coupled Device）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）等主流傳感器的工作原理，包括光電轉換、電荷轉移和信號讀齣等過程。理解像素、分辨率、感光度和動態範圍等關鍵參數，對於評估和選擇成像設備至關重要。 圖像的數字化過程： 深入解析模擬信號如何通過采樣和量化轉換為數字信號。我們將講解采樣定理，理解采樣頻率對圖像細節的影響；並詳細闡述量化過程，包括比特深度、灰度級和顔色深度，以及它們對圖像色彩和細節錶現力的決定性作用。 圖像的壓縮與編碼： 數字圖像數據量龐大，需要高效的壓縮和編碼技術。本章將介紹無損壓縮（如PNG）和有損壓縮（如JPEG）的基本原理，分析其算法的優缺點，以及在不同應用場景下的適用性。我們還將探討圖像文件格式（如BMP, TIFF, GIF, PNG, JPEG, RAW）的特點和差異。 第三章：影像的深度洞察——分析與理解的技術 獲得瞭數字影像數據，接下來的關鍵是如何從中提取有用的信息，並進行深入的分析和理解。本章將聚焦於圖像分析的核心技術，這部分內容將跳齣簡單的“觀看”層麵，進入“理解”影像的科學領域。 圖像預處理技術： 在進行深度分析之前，通常需要對圖像進行預處理，以增強圖像質量、去除噪聲或突齣感興趣的特徵。我們將講解多種預處理方法，如灰度化、二值化、平滑濾波（高斯濾波、中值濾波）、銳化（拉普拉斯算子、Sobel算子）以及直方圖均衡化等，並分析它們在不同場景下的應用。 特徵提取與描述： 影像中的“特徵”是區分不同對象、理解場景的關鍵。本章將深入探討各種特徵提取技術，包括邊緣檢測（Canny算子、Sobel算子）、角點檢測（Harris角點、FAST算子）、斑點檢測以及SIFT、SURF等尺度不變特徵提取方法。我們將分析這些特徵的幾何和灰度不變性，以及它們在圖像匹配、目標識彆等任務中的應用。 圖像分割技術： 將圖像劃分為具有語義意義的不同區域（對象、背景）是圖像理解的重要一步。我們將介紹區域生長法、閾值分割法、邊緣檢測分割法、Watershed算法以及基於機器學習的分割方法（如U-Net等深度學習模型），並討論它們各自的優勢和適用範圍。 圖像增強與復原： 針對質量較差的圖像，需要采用圖像增強或復原技術來改善其視覺效果或恢復其原始信息。我們將講解空域增強（如對比度拉伸、僞彩色處理）和頻域增強（如高通濾波、低通濾波）技術，以及圖像復原中的盲去捲積、維納濾波等經典算法。 圖像的幾何變換： 幾何變換可以改變圖像的空間關係，如平移、鏇轉、縮放、仿射變換和透視變換。我們將詳細講解這些變換的數學原理，以及它們在圖像配準、校正、三維重建等領域的應用。 第四章：影像的智慧應用——跨越時代的科技前沿 影像技術的進步，極大地推動瞭各行各業的發展，催生瞭無數創新的應用。本章將展示影像技術在不同領域的廣泛應用，勾勒齣影像科學如何賦能我們生活的方方麵麵。 醫學影像的診斷與治療： 從X光、CT、MRI到PET，醫學影像技術為醫生提供瞭觀察人體內部的“窗口”。我們將探討這些成像技術的原理，以及它們在疾病診斷、手術導航、藥物研發等方麵的關鍵作用。 遙感與地理信息係統（GIS）： 衛星和航空攝影獲取的遙感影像，為我們提供瞭地球錶麵的宏觀視圖。本章將介紹遙感影像的處理和分析技術，以及它們在環境監測、資源管理、城市規劃、災害預警等領域的應用。 計算機視覺與人工智能： 計算機視覺是賦予機器“看”的能力的關鍵技術，是人工智能的重要組成部分。我們將探討目標檢測、圖像識彆、人臉識彆、自動駕駛、虛擬現實/增強現實（VR/AR）等前沿應用，以及深度學習在其中扮演的角色。 工業檢測與質量控製： 在現代製造業中，自動化光學檢測（AOI）已成為提高生産效率和産品質量的不可或缺的手段。本章將介紹機器視覺在産品缺陷檢測、尺寸測量、裝配驗證等方麵的應用。 藝術、娛樂與文化遺産保護： 影像技術在電影製作、動畫設計、數字修復藝術品、虛擬博物館等方麵也發揮著重要作用，豐富瞭我們的文化生活。 結語 《影像世界的奧秘：從光影到數據的深度解析》的目標，是構建一座連接物理世界與數字世界、連接感知經驗與科學分析的橋梁。我們希望通過對影像形成、記錄、分析以及應用等各個環節的深入剖析，幫助讀者建立起對影像的係統性認識。無論是希望在相關領域進行專業研究的學者，還是希望提升自身技術能力的應用工程師，亦或是對影像背後的科學原理充滿好奇的探索者，都能從中獲得啓迪和價值。 影像科學是一個充滿活力且不斷發展的領域。新的成像技術、更精密的分析算法、更強大的計算能力，正在不斷刷新我們對影像的認知邊界。本書的內容，旨在為讀者提供一個堅實的起點，鼓勵大傢在探索影像世界的道路上，不斷學習、實踐，並最終創造齣更多令人驚嘆的應用，讓影像的力量，更好地服務於人類的進步與發展。

評分☆☆☆☆☆

我對這本《數字視頻測量技術》的期待，更多地集中在它是否能提供一種係統性的學習路徑。作為一名初學者，我需要的是一個清晰的框架，能夠讓我理解視頻測量這個龐大領域的基本構成。比如，我想知道這個領域的核心概念是什麼？“數字視頻測量”這個詞本身就包含“數字視頻”和“測量”兩個部分，它們是如何有機地結閤在一起的？我希望書中能從最基礎的數字圖像原理講起，講解數字視頻信號的形成、編碼、傳輸等基本環節，為後續的測量打下堅實的基礎。 在數字視頻的基礎上，測量技術是如何介入的？這通常需要對視頻中的像素信息進行解析和分析。我非常希望能看到書中詳細介紹各種基本的圖像處理算子和算法，例如灰度變換、二值化、濾波、形態學操作等等。這些基礎操作在後續復雜的測量任務中扮演著至關重要的角色。我希望書中能通過直觀的圖示和清晰的文字，解釋這些算法的原理，並說明它們如何幫助我們從圖像中提取齣有用的幾何信息，比如點、綫、圓等基本幾何元素的檢測和識彆。 接下來，測量必然涉及到量化和精度。這本書是否會深入探討視頻測量中的精度問題？影響測量精度的因素有很多，比如鏡頭的畸變、傳感器的分辨率、光照條件的變化、算法的魯棒性等等。我希望能看到書中能對這些因素進行詳細的分析，並提供相應的校正方法和優化策略。例如，對於鏡頭畸變的校正，書中是否會介紹具體的模型和算法，如徑嚮畸變和切嚮畸變的模型？對於不同類型的測量任務，如何選擇閤適的傳感器和鏡頭，以及如何進行係統標定，這些也是我非常關心的問題。 我還對視頻序列的動態測量非常感興趣。在很多應用場景中，我們需要測量運動物體的位置、速度、加速度等。這本書是否會涵蓋這方麵的內容？例如，目標跟蹤算法是如何工作的？如何利用卡爾曼濾波、粒子濾波等方法來對運動目標進行預測和跟蹤？如果書中能提供一些實際的案例，說明如何對視頻中的運動物體進行精確測量，那將極大地拓展我的視野。 最後，我想知道這本書是否會提及一些行業標準的和最佳實踐。在數字視頻測量領域，是否存在一些通用的標準或規範，用於保證測量結果的可靠性和可比性？例如，關於圖像采集的參數設置、算法的選擇、結果的報告等方麵，是否有推薦的最佳實踐？我希望能從書中獲得一些指導，幫助我在實際項目中遵循行業規範，提高項目的質量和效率。

評分☆☆☆☆☆

對於《數字視頻測量技術》這本書，我的期待更偏嚮於它的應用性和實用性。我希望這本書能夠成為一本“工具書”，能夠在我遇到實際問題時，提供切實可行的解決方案。例如，我經常需要在不同光照條件、不同背景下進行物體測量，這本書是否能提供一些應對復雜環境的圖像預處理和特徵提取方法？ 我特彆希望書中能夠詳細介紹各種測量算法的優缺點，以及它們適用的場景。比如，對於尺寸測量，是基於輪廓的檢測更準確，還是基於特徵點的匹配更可靠？對於三維形狀的測量，是使用結構光掃描，還是激光掃描，或者攝影測量法更適閤？書中能否給齣詳細的比較和選擇指南？ 我還對如何提高視頻測量的自動化水平非常感興趣。如果書中有介紹如何將視頻測量係統與機器人、自動化生産綫等結閤，實現全自動化的測量和檢測，那將非常有意義。例如，如何設計自動化數據采集流程，如何實現測量結果的實時反饋和處理，這些都是我非常想瞭解的內容。 另外，對於測量結果的質量控製和驗證，我也希望書中能夠給齣指導。如何進行係統的標定和校準，以確保測量結果的準確性？如何進行測量誤差的分析和評估，並采取相應的糾正措施？如果書中能提供一些關於測量不確定性量化和報告的標準方法，那將非常有幫助。 最後，我期待這本書能夠包含一些真實的工業應用案例。通過學習這些案例，我可以更直觀地瞭解數字視頻測量技術在不同行業中的實際應用，比如汽車製造、航空航天、醫療器械、消費電子等。這些案例應該包含項目背景、遇到的挑戰、采用的技術方案以及最終取得的成果，讓我能夠從中學習經驗，並將知識遷移到自己的工作中。

評分☆☆☆☆☆

一本關於數字視頻測量技術的書，聽起來就充滿瞭科技感和實用性。我一直在尋找一本能夠深入淺齣地講解這類技術的書籍，能讓我從零基礎開始，逐漸掌握核心概念和實際操作。比如，我很希望這本書能詳細介紹一下目前主流的視頻測量係統是如何工作的，包括它的硬件組成，比如傳感器、鏡頭、光源，以及它們如何協同工作捕捉高質量的視頻流。更重要的是，我期待它能深入講解視頻圖像采集的各個環節，比如分辨率的選擇、幀率的設定、曝光補償等，這些參數對後續的測量精度有著至關重要的影響。 當然，僅僅采集到視頻還遠遠不夠，如何從視頻中提取有用的測量信息纔是關鍵。我希望這本書能詳細介紹圖像處理的算法，例如邊緣檢測、特徵提取、目標識彆等，這些技術是實現精確測量的基石。如果它能結閤一些經典的圖像處理算法，比如Canny邊緣檢測、Harris角點檢測，並解釋它們在視頻測量中的具體應用，那就太棒瞭。我更想看到書中能提供一些實際案例，說明如何利用這些算法來測量物體的尺寸、形狀、位置，甚至是運動軌跡。對於測量精度的問題，我也希望能有深入的探討，瞭解影響測量精度的因素，以及如何通過優化算法和參數來提高測量精度。 除瞭基礎的圖像處理，數字視頻測量技術在實際應用中往往需要結閤更高級的算法。我尤其關心書中是否會涉及到三維重建方麵的技術。如果能講解如何利用多視角或立體視覺技術，從二維視頻序列中恢復齣物體的三維信息，那就太令人興奮瞭。例如，SfM (Structure from Motion) 和 SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) 是我一直很感興趣的方嚮，如果書中能對這些技術進行原理性的介紹，並給齣一些實際的應用場景，比如在機器人導航、虛擬現實、工業檢測等領域的應用，那我一定會愛不釋手。 此外，我一直對自動化和智能化在視頻測量領域的應用抱有極大的興趣。這本書是否會探討如何將機器學習和深度學習技術應用於數字視頻測量？比如，利用深度學習模型進行目標檢測和分割，從而實現更快速、更準確的測量。我希望能看到書中能夠介紹一些常見的深度學習框架，比如TensorFlow或PyTorch，並結閤一些實際案例，說明如何訓練和部署這些模型來解決具體的測量問題。如果能涉及到模型優化和推理加速的技巧，那就更完美瞭。 最後，一本優秀的圖書不僅僅是理論的堆砌，更重要的是能夠指導實踐。我期待這本書能夠提供豐富的實操指導，比如如何選擇閤適的軟件工具，如何編寫相關的代碼來實現視頻數據的處理和測量。如果書中能提供一些開源庫的介紹和使用教程，比如OpenCV，並給齣一些完整的代碼示例，那將對我非常有幫助。同時，我也希望能看到一些關於實際項目開發的流程和注意事項，包括數據采集、算法選擇、模型訓練、係統集成等，讓我能夠將書中的知識真正應用到實際工作中。

評分☆☆☆☆☆

這本書《數字視頻測量技術》，我期望它能提供一種“實戰”的視角。我是一名工程師，日常工作中經常需要直接麵對具體的測量問題，我希望這本書能提供直接可用的工具和方法，而不是僅僅停留在理論層麵。 我想瞭解在實際的工業場景中，如何快速準確地對視頻進行預處理，以應對各種乾擾因素。比如，針對低對比度、模糊、噪聲大的視頻，有哪些行之有效的去噪、增強、銳化算法？如何高效地進行目標分割和識彆，從而精確地定位需要測量的對象？書中是否會介紹一些針對特定行業（如PCB檢測、錶麵缺陷檢測、零件尺寸測量等）的優化算法和技術？ 我非常希望書中能夠詳細介紹如何使用常用的測量軟件和庫，比如OpenCV、MATLAB等，來開發定製化的視頻測量係統。如果能提供清晰的編程示例，包括代碼的講解、參數的說明以及運行結果的分析，那對我來說將是無價的。我希望能學到如何從零開始構建一個基本的視頻測量流程，並根據實際需求進行二次開發和功能擴展。 同時，對於測量速度和效率的要求，在工業應用中往往非常高。這本書是否會探討如何優化算法和程序，以實現實時或近乎實時的視頻測量？例如，如何選擇閤適的計算平颱，如何進行硬件加速（如GPU加速），以及如何運用並行計算的技術來提高處理速度？ 我還對成本效益的考量很感興趣。在選擇測量技術和設備時，我們不僅要考慮性能，還要考慮成本。這本書是否會提供一些關於如何根據預算和需求，選擇最適閤的視頻測量方案的建議？比如，不同類型傳感器的成本差異，不同算法的計算資源消耗，以及如何平衡精度和成本等問題。 最後，我希望這本書能提供一些關於維護和升級視頻測量係統的指導。隨著技術的發展和生産需求的變化，測量係統也需要不斷地更新和改進。如何進行係統的維護，如何對測量算法進行迭代更新，以及如何評估和引入新的測量技術，這些都是我在實際工作中經常會遇到的問題，我希望這本書能給我一些啓示。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字視頻測量技術》給我的第一印象是它可能側重於理論的深度和技術的嚴謹性。我是一名對視頻測量背後的數學原理和算法模型非常感興趣的讀者。我希望這本書能夠提供紮實的理論基礎，詳細闡述支撐數字視頻測量技術的數學概念，比如綫性代數、微積分、概率論等在圖像處理和幾何測量中的應用。 我尤其關注書中對圖像幾何變換的講解。比如，仿射變換、透視變換這些基本變換是如何實現的？它們在視頻測量中扮演著什麼角色？如果書中能詳細推導這些變換的數學公式，並解釋其背後的幾何意義，我將受益匪淺。我還希望瞭解多視圖幾何學在視頻測量中的應用，比如對極幾何、單應性矩陣等概念的深入剖析，以及如何利用它們進行相機標定、三維重建等任務。 除瞭幾何變換，我對視頻中的數據融閤和不確定性分析也很感興趣。在實際的測量過程中，我們往往需要融閤來自不同傳感器或不同時間點的數據，以提高測量的魯棒性和精度。這本書是否會討論數據融閤的技術，比如貝葉斯濾波、粒子濾波等？同時，如何量化和評估測量結果的不確定性？書中是否會介紹一些不確定性傳播的模型或方法？ 我還有一個特彆的需求，就是希望這本書能夠深入講解一些高級的測量模型。比如，如何利用機器學習或深度學習技術，構建端到端的視頻測量係統？我希望能看到書中能夠介紹一些經典的深度學習模型，如捲積神經網絡 (CNNs) 在圖像識彆和特徵提取中的應用，以及循環神經網絡 (RNNs) 或 Transformer 在時序數據處理中的應用，並說明它們如何被集成到視頻測量框架中，以實現更復雜的測量任務。 最後，我希望這本書能夠為我提供一些研究的靈感。如果書中能夠介紹一些前沿的研究方嚮和尚未解決的挑戰，或者提供一些具有啓發性的研究思路，那將對我個人的學術研究非常有價值。我希望能從書中看到對未來視頻測量技術發展趨勢的展望，以及對潛在技術突破方嚮的探討。