数字图像处理与移动机器人路径规划 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

谭建豪，章兢，王孟君，陈一平，胡章谋 著

图书标签:

• 数字图像处理
• 移动机器人
• 路径规划
• 计算机视觉
• 机器人学
• 人工智能
• 图像处理
• SLAM
• 导航
• 控制系统

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787560987095

商品编码：29345734185

包装：平装

出版时间：2013-04-01

图书基本信息
图书名称	数字图像处理与移动机器人路径规划
作者	谭建豪,章兢,王孟君,陈一平,胡章谋
定价	46.80元
出版社	华中科技大学出版社
ISBN	9787560987095
出版日期	2013-04-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装
开本	16开
商品重量	0.4Kg

内容简介

本书系统介绍了自然计算及数字图像处理的基本原理、基本方法和基本技术及*进展，并叙述了自然计算在数字图像处理中的应用情况。本书阐述了自然计算与数字图像处理的关系，深入而系统地讨论了数字图像处理的几个重要研究分支：图像增强、平滑与锐化，图像分割与边缘检测，图像复原，图像特征与理解，图像空间变换，图像频域变换，形态学图像处理，聚类算法在图像分割中的应用，遗传算法在医学图像配准中的应用，基于小波变换的数字水印的实现，移动机器人地图创建与路径规划等。在此基础上，本书介绍了将自然计算综合应用于数字图像处理的、一些富有挑战性的研究课题及相应研究成果。本书可作为高等院校自动化、电子信息、测控技术与仪表、电气工程、系统工程、机电工程等专业的本科生和研究生教材，也可作为相关专业工程技术人员的自学参考书。

作者简介

谭建豪，湖南大学电信学院教授；章兢，湖南大学副校长；王孟君，中南大学电信学院教授

目录

篇 基础理论篇 1 自然计算 1.1 自然计算产生背景 1.2 自然计算相关概念 1.3 自然计算基本特征 1.4 自然计算算法原理 1.5 协同进化计算的自然计算理念求证 1.6 自然计算研究的整体框架 1.7 小结 习题1 2 数字图像处理概论 2.1 数字图像处理及其特点 2.2 数字图像处理的目的和主要内容 2.3 图像工程与相关学科 2.4 数字图像处理系统 2.5 数字图像处理的应用 2.6 数字图像处理的发展动向 2.7 数字化技术 2.8 图像类型 2.9 图像文件格式 2.10 色度学基础与颜色模型 2.11 小结 习题2 3 图像增强、平滑与锐化 3.1 直方图 3.2 灰度变换 3.3 图像噪声 3.4 去除噪声 3.5 图像锐化 3.6 图像的伪彩色处理 3.7 小结 习题3 4 图像分割与边缘检测 4.1 图像分割 4.2 边缘检测 4.3 轮廓跟踪与提取 4.4 图像匹配 4.5 投影法与差影法 4.6 小结 习题4 5 图像复原 5.1 图像退化与复原 5.2 非约束复原 5.3 小二乘约束复原 5.4 非线性复原 5.5 其他图像复原技术 5.6 小结 习题5 6 图像特征与理解 6.1 几何特征 6.2 形状特征 6.3 纹理分析 6.4 中轴变换与骨架提取 6.5 曲线与表面的拟合 6.6 其他特征或描述 6.7 小结 习题6 7 图像空间变换 7.1 空间变换基础 7.2 图像比例缩放 7.3 图像平移 7.4 图像镜像 7.5 图像旋转 7.6 图像复合变换 7.7 透视变换 7.8 其他变换 7.9 小结 习题7 8 图像频域变换 8.1 频域世界与频域变换 8.2 傅里叶变换 8.3 频域变换的一般表达式 8.4 离散余弦变换 8.5 离散沃尔什哈达玛变换 8.6 小波变换 8.7 小结 习题8 9 形态学图像处理 9.1 引言 9.2 二值形态学 9.3 灰值形态学 9.4 形态学的应用 9.5 小结 习题9 第二篇 综合应用篇 10 聚类算法在图像分割中的应用 10.1 聚类分析及综述 10.2 网格的划分及其边界点的处理 10.3 基于网格和信息熵的多密度聚类算法 10.4 基于网格的聚类算法在图像分割中的应用 10.5 小结 习题10 11 遗传算法在医学图像配准中的应用 11.1 医学图像配准研究背景 11.2 医学图像配准技术综述 11.3 基于互信息的医学图像配准 11.4 互信息局部极值的成因及抑制方法 11.5 互信息优化搜索算法 11.6 小结 习题11 12 基于小波变换的数字水印的实现 12.1 数字水印的理论基础 12.2 图像置乱的思想 12.3 基于离散余弦变换域的数字水印实现 12.4 基于离散小波变换域的数字水印实现 12.5 小结 习题12 13 移动机器人地图创建与路径规划 13.1 地图创建与路径规划研究状况 13.2 移动机器人运动学分析与传感器模型研究 13.3 基于扩展卡尔曼算法地图的创建与定位 13.4 基于多传感器信息融合的路径规划 13.5 路径规划算法在移动机器人系统中的应用 13.6 小结 习题13 参考文献

编辑推荐

本书普通高等教育层次“数字图像处理”课程的教材，引入了机器人路径规划内容是目前自动化领域的新技术，注重技术实践，将产生较好的示范性。

文摘

序言

《智能交通系统与城市规划的融合探索》 内容概述： 本书深入探讨了智能交通系统（ITS）与现代城市规划之间日益紧密的联系，旨在勾勒出未来智慧城市交通的蓝图。我们从宏观的城市发展理念出发，剖析了传统交通模式在城市化进程中面临的挑战，如拥堵、污染、安全隐患以及资源浪费等。在此基础上，本书详细阐述了智能交通系统如何成为应对这些挑战的革命性解决方案。 全书共分为十个章节，层层递进，系统性地介绍了智能交通系统的构成要素、关键技术、应用场景以及其在城市规划中的战略性作用。 第一章：城市化进程中的交通挑战与智慧转型 本章首先回顾了全球城市化进程的演变，分析了人口增长、经济发展对交通需求的剧增所带来的压力。我们将深入探讨传统交通规划在应对日益复杂的交通网络、交通行为以及环境影响方面的局限性。随后，引入“智慧交通”的概念，强调其作为一种基于信息技术、通信技术和自动化技术的综合性解决方案，能够实现交通系统的智能化、高效化和可持续化。我们将初步探讨ITS的核心目标，例如提升通行效率、保障交通安全、减少环境污染以及优化出行体验。 第二章：智能交通系统（ITS）的核心构成与技术支撑 本章是全书的技术基础。我们将详细剖析ITS的五大核心构成部分： 智能交通信息服务： 包括交通信息采集（传感器、摄像头、GPS、众包数据等）、信息处理与融合（大数据分析、云计算、人工智能算法）、信息发布与服务（导航系统、实时路况播报、出行规划APP、个性化推荐等）。 智能交通控制系统： 涵盖交通信号控制（自适应信号灯、绿波带优化）、交通流量管理（匝道控制、区域拥堵收费）、交通诱导与信息发布（可变信息标志、电子导航牌）。 智能交通安全系统： 重点关注车辆安全（ADAS高级驾驶辅助系统、碰撞预警、自动紧急制动）、道路安全（视频监控、超速抓拍、危险路段识别）以及出行者安全（行人检测、自行车道安全提示）。 智能交通通信网络： 探讨了支撑ITS运行的通信技术，包括有线网络（光纤）、无线网络（Wi-Fi、4G/5G）、车联网（V2X - Vehicle-to-Everything通信，包括V2V、V2I、V2P、V2N）、物联网（IoT）在交通场景中的应用。 智能交通管理平台： 介绍统一的数据平台、指挥调度中心、协同管理系统等，实现交通信息的集中化管理、态势的实时感知和应急响应的快速联动。 第三章：数据驱动的交通管理与优化 本章聚焦于ITS的核心能力——数据驱动。我们将深入讲解交通数据的采集、存储、处理和分析技术。重点阐述大数据分析在交通领域的应用，例如： 交通流量预测： 利用历史数据和实时数据，通过机器学习和深度学习模型预测未来交通流量，为交通疏导和信号控制提供依据。 拥堵模式识别与分析： 识别拥堵的成因、传播路径和影响范围，为制定针对性缓解措施提供支持。 交通行为分析： 分析不同出行者的行为模式（驾驶习惯、步行轨迹、公共交通选择等），为交通需求管理和出行服务优化提供洞察。 异常事件检测与应急响应： 利用传感器和监控数据，实时检测交通事故、车辆故障等异常事件，并触发应急响应机制。 第四章：车联网（V2X）技术与未来出行 本章将重点聚焦于车联网（V2X）技术，这是实现更高级别智能交通的关键。我们将详细介绍V2X的四种通信模式及其应用场景： V2V（Vehicle-to-Vehicle）： 车辆之间直接通信，实现前方车辆信息共享、协同驾驶、交叉口碰撞预警等，显著提升安全性。 V2I（Vehicle-to-Infrastructure）： 车辆与交通基础设施（如交通信号灯、路侧单元）通信，实现信号灯信息获取、路况信息共享、超速提醒等，优化通行效率。 V2P（Vehicle-to-Pedestrian）： 车辆与行人（或自行车骑行者）通信，通过智能手机APP或可穿戴设备，实现行人检测、自行车道警示等，保障弱势交通参与者的安全。 V2N（Vehicle-to-Network）： 车辆与网络通信，连接到云平台，获取远程信息服务、软件更新、高精度地图等。 我们将探讨V2X在自动驾驶、编队行驶、紧急车辆优先通行等未来交通场景中的关键作用。 第五章：智能交通系统在城市规划中的应用与协同 本章将ITS与城市规划紧密结合，探讨ITS如何赋能智慧城市建设。我们将从以下几个方面展开： 交通承载能力评估与规划： 利用ITS采集的海量交通数据，进行更精准的城市交通承载能力评估，为城市发展规划提供科学依据，避免“先规划，后拥堵”的困境。 土地利用与交通协同： 分析交通可达性对土地利用模式的影响，指导城市功能区布局，优化公共交通站点周边开发，实现产城融合。 绿色交通与可持续发展： 探讨ITS如何通过优化交通流、推广新能源交通工具、提升公共交通效率等手段，减少交通排放，改善城市空气质量，实现可持续发展目标。 城市交通安全提升： ITS在减少交通事故、保障行人安全、应对突发事件等方面的作用，为建设安全宜居的城市环境提供有力支撑。 智慧出行服务与城市生活品质： ITS提供的多样化出行服务（如共享出行、定制公交、智慧停车）将极大地提升市民的出行体验和生活品质。 第六章：智慧公共交通的创新与发展 本章专注于智能交通系统在提升公共交通效率和吸引力方面的作用。我们将深入探讨： 实时公交信息与动态调度： 通过GPS和传感器，实现公交车辆的实时定位、到站预报，以及基于客流动态的车辆调度优化，减少乘客等待时间。 需求响应式公交（DRT）： 介绍DRT的概念和技术实现，分析其在填补传统公交服务空白、提供灵活出行选择方面的优势。 智能公交枢纽与换乘优化： 优化公交枢纽的设计，实现不同线路、不同交通方式之间的便捷换乘，提升整体出行效率。 新能源公交与充电管理： 探讨ITS在新能源公交车辆的调度、充电桩管理、续航里程预测等方面的应用，推动城市绿色交通发展。 第七章：智慧停车与交通拥堵治理 停车难是城市交通面临的普遍痛点。本章将详细阐述ITS如何解决停车难题： 智能停车诱导系统： 利用传感器和互联网技术，实时监测停车位信息，并通过APP、电子信息牌等方式引导驾驶员快速找到空闲车位，减少无效巡游。 无感支付与智能收费： 介绍基于车牌识别、ETC等技术的无感支付停车系统，提升停车缴费效率，优化用户体验。 动态停车定价与需求管理： 探讨通过动态调整停车费用来调控停车需求，缓解高峰时段的停车压力。 城市停车数据分析与规划： 利用停车数据分析停车行为模式，为城市停车设施的规划和布局提供科学依据。 第八章：交通安全的新维度：主动预防与应急响应 本章将ITS在交通安全领域的应用提升到新的高度，强调主动预防和高效应急响应： 高级驾驶辅助系统（ADAS）的普及与发展： 详细介绍ACC（自适应巡航控制）、AEB（自动紧急制动）、LKA（车道保持辅助）等ADAS技术，以及它们如何降低交通事故发生率。 智能视频监控与交通事件检测： 探讨利用AI技术对视频监控进行实时分析，快速检测闯红灯、逆行、交通事故等异常行为，并及时报警。 交通安全大数据分析与风险预警： 通过分析交通事故数据、道路特征数据，识别高风险路段和时段，提前采取干预措施。 紧急事件的快速响应与协同： 介绍ITS如何通过信息共享和协同指挥，实现交通管理部门、应急救援队伍、医疗机构之间的联动，最大限度地减少事故损失。 第九章：自动驾驶技术与城市交通的未来 本章展望自动驾驶技术在改变未来城市交通格局中的潜力： 自动驾驶技术的发展现状与关键挑战： 介绍不同级别的自动驾驶技术，以及在感知、决策、控制、安全等方面的技术挑战。 自动驾驶对城市交通基础设施的需求： 探讨高精度地图、V2X通信、智能交通信号等基础设施如何支持自动驾驶车辆的运行。 自动驾驶对城市规划的影响： 分析自动驾驶可能带来的交通流量变化、停车需求改变、公共交通模式创新等，以及如何进行相应的城市规划调整。 自动驾驶与共享出行模式的结合： 探讨自动驾驶出租车（Robotaxi）、自动驾驶共享巴士等新模式对城市交通系统带来的变革。 第十章：智能交通系统的伦理、隐私与政策挑战 在拥抱ITS带来的便利和效率的同时，我们也必须关注其潜在的挑战： 数据隐私与安全： 探讨ITS系统采集的海量个人出行数据可能带来的隐私泄露风险，以及如何通过技术和法律手段加以保护。 算法偏见与公平性： 分析ITS算法在交通信号分配、出行服务推荐等方面可能存在的偏见，以及如何确保公平性。 网络安全威胁： 探讨ITS系统可能面临的网络攻击，以及如何保障系统的稳定运行和数据安全。 法律法规与标准体系建设： 讨论制定适应ITS发展的法律法规、技术标准和行业规范的重要性，以促进ITS的健康发展。 公众接受度与社会影响： 分析新技术引入对社会各群体的影响，以及如何提升公众对ITS的理解和接受度。 本书旨在为城市规划者、交通工程师、技术开发者、政策制定者以及对智慧城市感兴趣的读者提供一个全面、深入的视角，共同探索智能交通系统如何引领城市交通走向更高效、更安全、更可持续的未来。通过跨学科的融合与创新，我们相信能够构建出更加人性化、更具活力的未来城市交通生态。

评分☆☆☆☆☆

我最近关注的重点转向了能源高效型分布式计算架构，这本书恰好在那个方向上提供了令人耳目一新的视角。它完全抛开了传统的集中式服务器模型，转而探讨如何在资源极其受限的边缘设备上实现复杂的联邦学习（Federated Learning）和任务卸载（Task Offloading）策略。书中详细分析了不同拓扑结构下，节点间通信开销与模型收敛速度之间的微妙平衡，这正是当前物联网（IoT）应用面临的核心难题。特别值得称赞的是，作者并没有停留在算法层面，而是引入了博弈论来建模设备间的资源竞争与协作，构建了一套动态的激励机制，确保系统整体效率的最大化。这种跨学科的视角，将纯粹的计算机科学问题提升到了一个更宏观的系统优化层面。虽然书中没有一句提及机器人的移动或图像识别，但其对资源受限环境下的决策优化的深刻见解，完全可以被借鉴和应用于任何需要低功耗、高可靠性计算的领域。

评分☆☆☆☆☆

我对先进材料科学与微纳制造技术非常感兴趣，而这本书的某些章节竟意外地提供了理论基础的支撑。它没有讨论如何制作出具体的材料，而是深入探究了超材料（Metamaterials）在电磁波调控方面的基础物理原理。书中对负折射率材料的结构设计、单元结构尺寸与宏观电磁响应关系的推导极其详尽。特别是关于声子晶体中禁带的形成机制的分析，让我理解了如何在微观结构层面“设计”物质的属性，而不仅仅是依赖于其化学成分。这种“结构决定功能”的理念，与当前机器人末端执行器和传感器外壳的轻量化、多功能化设计趋势不谋而合。这本书的图示极其精妙，清晰地展示了电磁场在复杂周期结构中的分布情况，文字部分则严谨地遵循了麦克斯韦方程组的推导，是一本为基础物理研究者量身定制的深度参考书。

评分☆☆☆☆☆

这部《数字图像处理与移动机器人路径规划》的姊妹篇，聚焦于人机交互的未来图景，尤其是那种深度融合、无缝衔接的交互体验。我最近在研究触觉反馈系统在虚拟现实中的应用，这本书恰好提供了一个宏大的理论框架。它并没有直接涉及图像或路径，而是深入探讨了如何通过多模态感知融合，构建一个能够实时理解用户意图并做出自然反馈的环境。书中对非接触式传感器的精确度分析令人印象深刻，特别是关于基于深度学习的意图预测模型的章节，它阐述了如何从微小的身体姿态变化中推断出用户下一步的操作，这一点对于开发下一代智能助手的鲁棒性至关重要。作者的论述逻辑严密，引用了大量神经科学和心理物理学的最新研究，使得整本书的理论高度非常扎实。它更像是一本关于“如何让机器真正读懂人”的百科全书，而不是一本纯粹的技术手册，对于希望在人机界面设计领域深耕的工程师来说，绝对是案头的必备参考。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被其对复杂系统韧性（Resilience）的深刻剖析所吸引。我的研究方向是城市基础设施的灾害预警与恢复，这本书虽然主题看似遥远，但其核心思想——如何在系统部分失效的情况下维持关键功能的持续运行——具有极强的普适性。作者以极其严谨的数学语言，构建了描述系统状态演化的随机过程模型，并着重探讨了冗余设计和快速重构机制的有效性边界。书中对“自愈合网络”的讨论，特别是关于信息传播路径的动态调整，给了我极大的启发。它揭示了在面对不可预测的外部干扰时，一个结构如何通过内部的反馈环路来主动适应和修复自身。这本书的文字风格非常古典和学术化，充满了严谨的推导和证明，读起来像是在啃一块上等的硬骨头，需要投入极大的专注力，但一旦理解了其中的数学结构，对理解任何复杂工程系统的稳定性都会有质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受是它对非线性动力学与混沌理论的精湛运用，这与我目前研究的金融市场高频波动预测领域不谋而合。作者在探讨系统动态行为时，展示了如何利用庞加莱截面和Lyapunov指数来识别系统的临界点和潜在的突变行为。虽然书中并未涉及任何机器人或图像的实例，但它对“初始条件微小扰动导致长期状态巨大差异”这一核心概念的阐述，完全可以映射到对市场情绪的捕捉上。尤其让我感到惊喜的是，作者详细对比了不同数值积分方法在处理强非线性反馈回路时的稳定性和精度，这对我们选择合适的模拟工具至关重要。这本书的叙述方式，充满了对自然界中普遍存在的复杂模式的敬畏感，其语言优雅而富有哲理，更像是一部关于“如何用数学语言描摹世界之无序之美”的专著。