运动目标检测理论与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩光 著

图书标签:

• 运动目标检测
• 目标检测
• 计算机视觉
• 图像处理
• 视频分析
• 机器学习
• 深度学习
• 算法
• 理论与方法
• 模式识别

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121333095

版次：1

商品编码：12296917

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：192

字数：270000

正文语种：中文

内容简介

本书系统深入地阐述了运动目标检测的理论与方法，总结了国内外运动目标检测技术的*新成果和*新进展，其中涵盖了作者多年来在该领域所取得的科研成果。全书共8章，内容包括运动目标检测的基本概念和研究现状、运动目标检测的经典方法和评价标准，以及基于单像素特征建模、复杂特征建模、多源信息建模、低维子空间分解、盲源信号分离、三维小波变换的运动目标检测方法。本书可作为视频分析、图像处理、信号处理等领域高年级本科生、研究生的参考学习用书，也可供从事相关领域研究的高校教师、科研人员以及从事相关行业的工程技术人员阅读参考。

目录

第１章 绪论 1
1．1 运动目标检测研究背景及意义 1
1．2 运动目标检测技术发展及研究现状 6
1．3 运动目标检测的应用难题和研究热点 11
1．3．1 运动目标检测的应用难题 11
1．3．2 运动目标检测的研究热点 12
1．4 本章小结 13
参考文献 13
第2章 运动目标检测概述 18
2．1 运动目标检测的经典方法 18
2．1．1 帧间差分法 18
2．1．2 光流法 20
2．1．3 背景减除法 21
2．2 运动目标检测的性能评价 24
2．2．1 主观评价 25
2．2．2 客观评价 25
2．3 运动目标检测的公开数据库 28
2．4 本章小结 42
参考文献 42
第3章 基于单像素特征建模的运动目标检测 45
3．1 相关工作与研究现状 45
3．2 基于人类视觉亮度敏感性的运动目标检测算法 46
3．2．1 揭示人类感知规律的韦伯定律 47
3．2．2 适用于复杂图像背景环境的韦伯比的分析与推导 49
3．2．3 基于人类视觉亮度敏感性的自适应匹配判断阈值设置 52
3．2．4 算法描述 53
3．2．5 自适应匹配判断阈值对算法性能的影响分析 55
3．3 实验结果及分析 56
3．3．1 实验环境设置 56
3．3．2 定性分析 59
3．3．3 定量分析 63
3．4 本章小结 65
参考文献 65
第4章 基于复杂特征建模的运动目标检测 68
4．1 相关工作与研究现状 68
4．2 基于改进脉冲耦合神经网络的运动目标检测算法 69
4．2．1 脉冲耦合神经网络（PCNN）的基础理论 70
4．2．2 基于改进脉冲耦合神经网络的全局特征提取 75
4．2．3 算法描述 79
4．3 实验结果及分析 80
4．3．1 实验环境设置 80
4．3．2 定性分析 81
4．3．3 定量分析 88
4．4 本章小结 90
参考文献 90
第5章 基于多源信息建模的运动目标检测 93
5．1 相关工作与研究现状 93
5．2 基于红外、可见光多源特征融合建模的运动目标检测算法 94
5．2．1 红外、可见光多源特征融合的理论基础和优势分析 95
5．2．2 算法描述 98
5．3 实验结果及分析 101
5．3．1 实验环境设置 101
5．3．2 定性分析 102
5．3．3 定量分析 106
5．4 本章小结 107
参考文献 108
第6章 基于低维子空间分解的运动目标检测 109
6．1 相关工作与研究现状 109
6．1．1 低维子空间分解理论基础 110
6．1．2 低维子空间分解在运动目标检测中的应用 111
6．2 基于改进在线鲁棒主成分分析的运动目标检测算法 112
6．2．1 自适应稀疏权重的在线鲁棒主成分分析 112
6．2．2 算法描述 116
6．3 实验结果及分析 120
6．3．1 实验环境设置 120
6．3．2 定性分析 122
6．3．3 定量分析 126
6．4 本章小结 128
参考文献 128
第7章 基于盲源信号分离的运动目标检测 130
7．1 相关工作与研究现状 130
7．1．1 盲源信号分离理论基础 131
7．1．2 盲源信号分离在运动目标检测中的应用 132
7．2 基于约束非线性独立成分分析的运动目标检测算法 133
7．2．1 运动目标检测中的非线性盲源分离问题 133
7．2．2 算法描述 135
7．3 实验结果及分析 137
7．3．1 实验环境设置 137
7．3．2 定性分析 138
7．3．3 定量分析 141
7．4 本章小结 142
参考文献 142
第8章 基于三维小波变换的运动目标检测 144
8．1 小波变换基础理论与快速算法 145
8．1．1 一维小波变换 146
8．1．2 三维小波变换 150
8．2 基于三维小波变换的运动目标检测算法 155
8．2．1 三维小波变换用于运动目标检测的理论分析 155
8．2．2 算法描述 157
8．2．3 算法优势分析 159
8．3 实验结果及分析 162
8．3．1 实验环境设置 162
8．3．2 定性分析 166
8．3．3 定量分析 177
8．4 本章小结 182
参考文献 182

前言/序言

运动目标检测是综合了人工智能、模式识别、图像与信号处理、统计估计等理论技术的交叉型研究领域。作为智能视频分析的核心技术，运动目标检测技术是智能视频分析其他各种后续处理（如目标跟踪、目标识别、行为分析理解等）的前提和基础，它可将人们感兴趣的运动目标从视频数据中智能检测并自动提取分割出来。目前，运动目标检测技术已广泛应用于智能视频监控、智能交通、灾情监控、人机交互、医学运动分析、汽车自动驾驶等领域。

近年来，国内外学者对运动目标检测的研究已提高了视频分析的智能化水平。然而，随着视频分析应用领域的不断扩大以及人们对海量数据分析智能性、准确性要求的不断提高，运动目标检测在面对越来越多复杂的实际应用场景时仍有许多理论和技术上的关键问题有待进一步解决。

作者在总结近年来在运动目标检测领域取得的研究成果的基础上，进一步系统深入地研究了运动目标检测的最新成果和最新方法，分析了运动目标检测技术现存的关键问题，并开展了大量的研究工作力图解决上述问题。作为研究工作的阶段总结，作者将近年来的相关研究成果汇总成册，构成了本书的主要内容，期望为从事视频分析、图像处理、信号处理研究工作的同仁在理论分析方法上提供一些有益的帮助。

全书共分8章，第1章简要介绍运动目标检测的基本概念和研究现状，第2章概述运动目标检测的经典方法和评价标准，第3章～第8章分别对基于单像素特征建模、复杂特征建模、多源信息建模、低维子空间分解、盲源信号分离、三维小波变换的运动目标检测方法展开讨论。

本书由韩光、才溪执笔，汪晋宽统稿。本书在写作过程中参阅和借鉴了大量国内外文献资料，同时受到了国家自然科学基金（61601108、61701098）资助，在此一并表示衷心的感谢！

由于运动目标检测技术正在飞速发展，加之作者水平有限，书中难免有疏漏和不足，敬请读者批评、指正。

著 者

2017年12月

《穿越时空的痕迹：考古学中的遗址勘探与保护》 一、 序章：沉睡大地的低语 千百年来，人类文明如同星辰般点缀在地球表面，而每一次文明的兴衰，都留下了一片片沉默的遗迹，它们深埋于地表之下，或隐匿于风雨侵蚀之中，静静地诉说着过去的故事。考古学，便是倾听这些低语的艺术，是探寻人类足迹，重塑历史画卷的科学。本书《穿越时空的痕迹：考古学中的遗址勘探与保护》将带领读者踏上一段穿越时空的旅程，深入了解考古学领域的核心——遗址的勘探、发掘以及最重要的保护工作。我们将一同揭开那些埋藏在地下的秘密，理解先民的生活方式，感受文明的脉络，更重要的是，学会如何珍视并守护这些来之不易的历史遗产。 二、 追寻星辰的轨迹：遗址勘探的现代视角 遗址勘探，是考古工作的第一步，也是至关重要的一步。它如同寻找散落星辰的望远镜，需要精准的技术和敏锐的洞察力。本书将从多个维度深入探讨现代遗址勘探的理论与实践。 遥感技术在考古学中的应用： 卫星遥感、航空摄影、激光雷达（LiDAR）等技术，以其宏观的视角和精细的测绘能力，极大地拓展了遗址的发现范围。我们将详细介绍这些技术如何穿透植被，揭示隐藏在地表下的古代聚落、道路、水利系统乃至军事设施的轮廓。例如，LiDAR技术能够构建高分辨率的地形模型，即使在茂密的森林中，也能勾勒出古代城墙、沟渠等遗迹的精确形态。我们还将探讨高光谱和多光谱成像在识别不同土壤成分和植被差异上的潜力，这有助于发现埋藏较浅的遗迹。 地球物理探测技术： 在地面，各种地球物理探测方法成为考古学家的“透视眼”。电阻率法、地震法、探地雷达（GPR）、磁力法等，能够无损地探测地下异常体，例如古代建筑的基础、墓葬的结构、陶器或金属制品的埋藏点。本书将深入剖析各种方法的原理，分析其适用范围、优缺点，并结合实际案例，展示如何通过不同技术的叠加和综合分析，获得更可靠的地下信息。例如，探地雷达能够清晰地显示出地下砖石结构的边界和深度，而磁力法则对含铁物质（如古代炉灶、烧结土）特别敏感。 GIS与考古学： 地理信息系统（GIS）作为强大的空间数据管理和分析工具，在遗址勘探中扮演着越来越重要的角色。我们将展示如何利用GIS整合遥感影像、地球物理探测数据、地形图以及已知的历史文献信息，进行遗址分布的预测性建模，优化勘探方案，并在研究区域内建立多层次的遗址信息数据库。这有助于科学家们从宏观和微观两个层面理解遗址的空间格局及其与环境的关系。 传统的勘探方法与创新： 尽管现代科技日新月异，但传统的地面调查、问卷访谈、文献研究仍然是不可或缺的环节。本书也将回顾这些经典方法，并探讨它们如何与现代技术相融合，例如，利用GPS定位详细记录地面调查发现，利用无人机进行高精度航拍辅助地面调查等。 三、 揭开历史的面纱：遗址发掘的科学与艺术 一旦遗址被发现，接下来的工作便是发掘。发掘并非简单的“挖土”，而是一个严谨的科学过程，同时也是一门充满艺术性的技术。 发掘前的规划与设计： 任何一次发掘都必须经过周密的规划。本书将阐述如何根据勘探结果、遗址的性质、研究目的和保护需求，制定详细的发掘计划。这包括确定发掘区域、划分探方、制定工作流程、人员组织以及安全保障措施。合理的规划能够最大限度地提取信息，同时减少对遗址的破坏。 发掘过程中的现场操作： 从大面积的揭露到细致的单位解剖，本书将详细介绍发掘的各个阶段。我们将讲解如何使用不同的工具（铲子、锄头、毛刷、竹签等）和技术，精细地清理遗迹和遗物，并对发掘过程进行详细的记录，包括文字描述、摄影、摄像、测绘（三维扫描、全站仪等）以及三维建模。这些记录是事后分析和研究的基础。 遗迹与遗物的提取与记录： 遗迹（如墙基、灶坑、灰坑）和遗物（如陶器、石器、骨器、金属器）是历史的直接见证。本书将深入探讨如何根据遗迹和遗物的性质，采取最恰当的提取和保护方法。例如，对脆弱的陶片和壁画，需要使用特殊的粘合剂和支撑物；对埋藏在地下的骨骼，需要小心地进行加固和分块。每一件出土的遗物，都必须详细记录其埋藏位置、层位、形态、材质等信息，并进行编号和初步分类。 层位学与地层分析： 层位学是考古发掘的基石。本书将深入解析地层叠压关系、地层划分标准以及如何通过地层分析来构建遗址的年代序列。通过对不同地层中出土遗物的比对，我们可以了解遗址在不同时期的演变过程，甚至重建古代社会的变迁。 特殊遗址的发掘技巧： 针对不同类型的遗址，如墓葬、聚落、工业遗址、水下遗址等，我们将介绍其独特发掘方法和注意事项。例如，墓葬发掘需要特别关注随葬品和墓主信息，水下遗址则需要专业的潜水设备和水下勘探技术。 四、 守护历史的守护者：遗址保护的理念与实践 发掘的最终目的，是为了更好地理解和保护。遗址保护，是连接过去与未来的桥梁，承载着我们对历史的敬畏和对后世的责任。 遗址保护的法律与政策框架： 本书将梳理国内外关于文化遗产保护的法律法规和国际公约，例如《保护非物质文化遗产公约》、《世界遗产公约》等。我们将探讨文物保护部门的职责、遗址的认定与登记制度，以及在土地开发、城市规划中如何将遗址保护纳入考量。 遗址的现场保护措施： 发掘后的遗址，如何防止自然风化、人为破坏，是保护工作的重点。我们将介绍常用的现场保护技术，例如： 遗址本体的加固与修复： 针对墙体、地面、壁画等不同材质的遗迹，介绍使用现代材料和技术进行加固和修复的方法，例如灌浆、粘合、喷涂保护层等。 环境因素的控制： 如何通过排水系统、覆盖物、植被管理等措施，减缓水分侵蚀、温度变化、风力侵蚀等对遗址的影响。 警示与安保措施： 设置围栏、警示牌，安装监控设备，建立巡逻制度，防止非法盗掘和人为破坏。 数字化保护技术： 随着科技的发展，数字化保护为遗址保护提供了新的途径。本书将重点介绍： 三维激光扫描与三维建模： 高精度地记录遗址的现状，为修复、研究和展示提供详实的基础数据，同时也能作为数字备份，应对不可预见的破坏。 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）技术的应用： 通过VR/AR技术，可以“重现”已消失的遗址，让公众更直观地了解历史，同时也可以作为一种非接触式的展示方式，减少对实体遗址的压力。 数字档案与信息管理： 建立完善的遗址数据库，整合各类勘探、发掘、保护、研究信息，实现数据的共享和长期保存。 遗址的再利用与展示： 如何在保护的前提下，让遗址“活”起来，发挥其教育、科研和旅游价值，是一个重要的课题。本书将探讨不同类型的遗址如何进行合理的再利用，例如： 博物馆与遗址公园： 如何将遗址与博物馆结合，通过场景复原、多媒体展示等方式，吸引公众，传播历史文化。 考古遗址的展示设计： 如何在不破坏遗址本体的前提下，设计信息展示牌、解说系统，引导参观者理解遗址的价值。 社区参与与公众教育： 鼓励当地社区参与遗址的保护和管理，通过工作坊、志愿服务等方式，提升公众的保护意识。 不可逆破坏与遗址保护的伦理困境： 在某些情况下，发掘本身可能对遗址造成一定程度的破坏。本书也将探讨在面临此类困境时，考古学家如何权衡利弊，遵循科学伦理，作出负责任的决策，并将“不干预”原则放在首位。 五、 结语：守护共同的过去，展望更远的未来 《穿越时空的痕迹：考古学中的遗址勘探与保护》并非一本单纯的技术手册，它更是一次对人类历史文明的深情回望，一次对我们肩负的文化传承责任的郑重提醒。从遥感的星空到地下的层层堆积，从细致的清理到周密的保护，每一个环节都凝聚着考古学家的智慧、汗水和对历史的敬畏。 遗址是我们与祖先对话的语言，是我们理解自身文明演进的密钥。每一项勘探的进步，每一次发掘的深入，每一次保护的努力，都在为我们描绘出更清晰、更完整的历史画卷。而这份画卷，不仅仅属于过去，更属于我们现在和未来的每一代人。通过本书，我们希望激发更多人对考古学的兴趣，理解遗址保护的重要性，共同承担起守护这份宝贵物质文化遗产的使命，让穿越时空的痕迹，继续在我们的星球上闪耀，启迪着人类不断前行的智慧与力量。

评分☆☆☆☆☆

对于像我这样希望在运动目标检测领域有所建树的研究者而言，这本书无疑是一本不可多得的宝藏。它不仅提供了扎实的理论基础，更重要的是，作者以一种前瞻性的视角，探讨了该领域未来的发展趋势和潜在的挑战。从对小目标检测、遮挡问题、弱光照等难点的深入分析，到对多传感器融合、自监督学习等新兴方向的展望，都让我对这个领域充满了新的思考和探索的动力。我特别喜欢书中关于数据集构建、评估指标选择的讨论，这些细节往往是实践中容易被忽视但至关重要的环节，这本书都给出了专业的指导。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的不仅是知识的增长，更是一种思维方式的革新。作者在论述过程中，非常注重理论与实践的结合，这一点是我最欣赏的地方。他没有停留在抽象的概念层面，而是详细阐述了各种检测算法的实现细节、优化策略以及在不同应用场景下的适用性。例如，在讨论实时性问题时，作者不仅介绍了模型本身的效率优化，还提到了硬件加速、并行计算等方面的考量，这让我意识到，一个完整的运动目标检测系统需要多方面的协同努力。书中对于不同算法的优缺点对比分析也非常到位，帮助我理解了在实际项目中如何根据具体需求选择最合适的算法，而不是盲目追求最新的技术。

评分☆☆☆☆☆

在阅读这本书的过程中，我仿佛置身于一个充满挑战与创新的学术殿堂。作者在理论阐述上严谨而深刻，同时又保持了极高的前沿性。从传统的计算机视觉技术，到近几年蓬勃发展的深度学习在目标检测领域的应用，这本书都进行了细致的梳理和分析。特别是关于深度学习模型的部分，我学到了很多关于CNN、RNN、Transformer等模型在目标检测中的具体应用，以及如何设计更有效的网络结构来提升检测的准确性和实时性。书中的案例分析也非常有价值，作者通过实际应用场景的讲解，让我能够将理论知识与实际问题相结合，思考如何解决真实世界中的复杂场景下的运动目标检测难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值远超我最初的预期，它就像一位循循善诱的良师益友，陪伴我度过了许多充满智慧和启发的时光。作者的写作风格非常独特，既有严谨的学术深度，又不失生动的讲解风格，使得复杂的技术概念也变得触手可及。我印象深刻的是，书中关于数据增强、后处理优化等实用技巧的介绍，这些内容对于提升模型的实际性能至关重要，但往往在纯理论的书籍中难以找到。通过阅读这本书，我不仅掌握了运动目标检测的核心理论和主流方法，更重要的是，我学会了如何批判性地分析问题，如何将理论知识灵活应用于实际工程，如何站在更高的维度去思考这个领域的发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像是打开了一扇通往全新世界的大门，让我对曾经只是模糊概念的“运动目标检测”有了前所未有的深入理解。我原本以为，这方面的书籍无非就是一些枯燥的算法公式堆砌，但这本书完全颠覆了我的认知。它以一种极其清晰且富有条理的方式，层层剥开了运动目标检测的复杂面纱。从最基础的光流法、背景差分法，到更为先进的深度学习模型，每一个章节都像是一位经验丰富的向导，带领我一步步探索。我尤其喜欢作者在讲解每个算法时，不仅仅是罗列公式，而是深入剖析其背后的原理、优势与局限性，并且常常辅以生动的图示和通俗易懂的类比。这让我这种非专业背景的读者也能轻松跟上思路，不再感到望而却步。