前言

美国MathWorks公司的MATLAB软件是一款用于算法开发、数据可视化、数据分析、数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。MATLAB软件和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。MATLAB的基本单位是矩阵，其指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB实现计算机视觉更为方便。

计算机视觉是一门研究如何使机器“看”的科学，更进一步说，就是指用摄像机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等，并进一步做图形处理，成为更适合人眼观察的图像。作为一门科学学科，计算机视觉研究相关的理论和技术，其中，视图的建立能够从图像或多维数据中获取“信息”，形成人工智能系统。

目前，非常火的VR（Virtual Reality，虚拟现实）、AR（Augmented Reality，增强现实）、3D（3 Dimensions，三维）处理等都是计算机视觉的一部分。计算机视觉的主要应用领域如下。

• 无人驾驶。

• 无人安防。

• 人脸识别。

• 车辆车牌识别。

• 以图搜图。

• VR/AR。

• 3D重构。

• 医学图像分析。

• 无人机。

因为计算机视觉应用的广泛性，MATLAB软件的灵活简单性，所以在目前市场上还没有较全面利用MATLAB平台实现计算机视觉在各领域中应用的书籍的情况下，本书应市场需求而编写。本书的编写特点如下。

• 跟时代步伐，应市场需求。

无人驾驶、无人安防、人脸识别、车辆车牌识别、VR/AR等技术是社会发展的趋势，而利用计算机视觉可实现这些技术，但目前市场上与此相关的参考书是非常紧缺的，因此，应市场需求编写了本书。

• 内容由浅入深，易学易用。

本书在简单介绍MATLAB软件和计算机视觉相关概念的基础上，介绍了计算机视觉在图像处理、形态学、字符识别等领域的应用，每章的概念都是通过通俗易懂的语言叙述的，并通过实例进行巩固，做到理论与实践相结合，让读者易学易用、举一反三。

• 实例典型，图文并茂。

全书涉及的例子非常多，而且有一些例子使用的数据比较具有代表性。另外，对于抽象概念及实例结果，在许多地方都用图形来直观表示，使概念更直观、结果更明显、内容更丰富，从而使读者更易理解。

全书共9章，主要介绍的内容如下。

第1章：MATLAB R2020a入门与提升，主要介绍MATLAB R2020a的功能特点、运行界面、命令行窗口、数据类型等内容。

第2章：计算机视觉概述，主要介绍计算机视觉的概念、发展、应用、相关学科等内容。

第3章：计算机视觉在图像处理中的应用，主要介绍图像处理基础、图像抖动、图像的镜像变换、图像的空间变换、图像退化等内容。

第4章：计算机视觉在形态学中的应用，主要介绍形态学去噪处理、形态学的原理、权值自适应的多结构形态学、形态学去噪的实现、边缘检测等内容。

第5章：计算机视觉在字符识别中的应用，主要介绍卷积神经网络实现图像分类、测手写数字的旋转角度、卷积自编码、残差网络等内容。

第6章：计算机视觉在拼接中的应用，主要介绍全景拼接、ICP拼接。

第7章：计算机视觉在目标匹配中的应用，主要介绍点特征匹配目标、未标定立体图像校正、高斯混合模型。

第8章：计算机视觉在遥感中的应用，主要介绍多光谱技术分割图像、K均值聚类算法、纹理滤波和空间信息、测量图像中的距离。

第9章：计算机视觉在人脸识别中的应用，主要介绍KLT算法、CAMShift算法。

本书提供PPT和实例源程序配套资源，读者可以登录www.hxedu.com.cn（华信教育资源网）查找本书并下载（需要先注册成为会员）。

本书由佛山科学技术学院的丁伟雄编著，张德丰也参与了少量编写工作。由于时间仓促，加之编著者水平有限，书中难免存在不足之处，希望广大读者批评指正。

编著者
2021年10月