《MATLAB计算机视觉与深度学习实战》是一本深入探讨如何结合MATLAB进行计算机视觉和深度学习应用的书籍。书中的实例主要围绕基于小波变换的数字水印技术展开，这是一种在图像中嵌入隐藏信息的技术，广泛应用于版权保护、数据安全等领域。小波变换是一种强大的数学工具，它能够对信号进行多尺度分析，从而在不同层次上提取信息。 在MATLAB中，实现小波变换通常使用`wavedec`函数进行分解，`waverec`函数进行重构。小波变换可以用来将图像从空间域转换到小波域，使得高频和低频信息得以分离。在数字水印的嵌入过程中，关键步骤包括选择合适的嵌入位置（通常是图像的高频部分，因为这些部分对人类视觉系统不敏感）和确定合适的嵌入强度，以确保水印的存在不会显著降低图像质量。 深度学习是近年来人工智能领域的热门话题，它主要通过构建多层神经网络模型来学习复杂的特征表示。在本书中，可能会介绍如何使用MATLAB的深度学习工具箱来构建卷积神经网络（CNN）或循环神经网络（RNN），用于图像识别、分类或者水印检测等任务。CNN特别适合处理图像数据，其卷积层能自动学习图像特征，池化层则有助于减少计算量并保持位置信息，而全连接层则负责分类或回归任务。 在MATLAB中，可以使用`alexnet`、`vgg16`等预训练模型作为基础，进行迁移学习，也可以使用`convnet`函数自定义网络结构。对于训练过程，MATLAB提供了`trainNetwork`函数，可以方便地调整超参数，如学习率、批次大小和优化器等。此外，还可以利用`activations`函数查看中间层的激活图，帮助理解模型的学习过程。 深度学习与小波变换的结合可能体现在水印的检测和恢复环节。例如，可以通过训练一个深度学习模型，使其学习如何在小波域中检测和定位水印，甚至预测水印内容。这样的模型可以对图像进行预处理，然后在小波系数中寻找水印的迹象，提高检测的准确性。 《MATLAB计算机视觉与深度学习实战》这本书将理论与实践相结合，通过实际的项目案例，帮助读者掌握如何运用MATLAB进行计算机视觉和深度学习的实验研究，特别是基于小波变换的数字水印技术。通过学习，读者不仅能理解小波变换的原理和应用，还能熟悉深度学习的基本流程，并能够利用MATLAB进行相关算法的开发和实现。

ICCV论文的Matlab实现——用于鲁棒视觉目标跟踪的联合组特征选择和判别滤波器学习__Matlab implementation of ICCV2019 paper _Joint Group Feature Selection and Discriminative Filter Learning for Robust Visual Object Tracking_.zip 随着计算机视觉技术的飞速发展，视觉目标跟踪作为其中的一个重要研究领域，吸引了大量的关注。视觉目标跟踪是指在视频序列中实时地追踪特定物体的位置和运动状态。目标跟踪算法需要对目标进行准确检测，并在连续的视频帧中保持对目标的锁定，即使在物体移动、遮挡或背景变化等复杂情况下也要尽可能地减少跟踪误差。 在诸多的目标跟踪算法中，基于判别滤波器的方法因其良好的实时性和鲁棒性而备受青睐。判别滤波器通常采用特征选择的方法来提取与目标跟踪最相关的特征。然而，选择哪种特征以及如何组合这些特征对于跟踪性能的提升至关重要。 ICCV（国际计算机视觉与模式识别会议）是计算机视觉领域内一个著名的学术会议。ICCV2019上发表的这篇论文提出了一种联合组特征选择和判别滤波器学习的新方法。该方法通过学习区分目标与背景的特征，并将其用于判别滤波器的更新，从而实现更加准确和鲁棒的目标跟踪。该算法不仅提高了跟踪的准确性，同时也提高了对遮挡和快速运动等挑战性场景的适应能力。 Matlab是一种广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发和仿真的编程语言和环境。Matlab的高级数学功能、丰富的工具箱和易于使用的可视化环境使其成为计算机视觉算法开发和测试的理想平台。在这篇论文中，研究人员利用Matlab实现了这一创新的视觉目标跟踪算法，并通过Matlab的快速原型开发特性，对算法进行了验证和展示。 为了使更多的研究者和工程师能够理解和复现这一算法，作者将论文中的算法实现了Matlab代码，并通过压缩包的形式发布。压缩包内的文件结构和代码注释的清晰程度对于其他用户学习和使用该算法至关重要。代码中可能包含多个函数和脚本，用于处理不同的跟踪阶段，如目标检测、特征提取、滤波器更新以及结果评估等。 此外，为了验证算法的有效性，作者可能还在压缩包中包含了测试数据集和相应的评估脚本。这些数据集包含了各种具有挑战性的跟踪场景，例如背景复杂、目标运动快速、存在遮挡等。通过在这些数据集上运行算法，研究者和工程师可以准确评估跟踪性能，并与其他算法进行比较。 该论文的Matlab实现不仅促进了该领域的学术交流，也加速了先进算法的工程应用。通过提供可复现的代码，研究人员可以在此基础上进行改进或将其集成到更大规模的应用中。对于视觉目标跟踪这一领域来说，这种开放和共享的精神极大地推动了整个领域的发展和进步。

随着科技进步和人们对高品质生活的追求，无人驾驶和智能小车的发展日益受到重视。计算机视觉技术在这一领域中扮演着至关重要的角色，特别是对于小型化的智能小车来说，它能够极大地提高物流效率，并为智慧城市建设贡献力量。小型智能小车的定位导航系统是实现其核心功能的关键技术之一，但目前面临诸多挑战，包括信号失真、环境干扰等问题。本研究基于计算机视觉技术，提出了一种新型的智能小车定位导航系统，旨在解决这些问题，并推进系统的实用化和商业化。 研究内容涵盖前端数据采集、图像分析与处理、路径规划和控制等功能模块。通过应用OpenCV、卷积神经网络（CNN）、YOLO（You Only Look Once）等先进的计算机视觉技术，本研究将完成以下几个步骤： 1. 数据采集：利用摄像头收集小车当前的位置、道路类型和行驶区域等信息，这是智能小车获取环境数据的基础。 2. 图像分析与处理：通过CNN算法对采集到的图像进行分类和检测，用YOLO技术识别和预测小车前方的障碍物。这些处理对于智能小车的安全行驶至关重要。 3. 路径规划：基于图像分析结果和小车当前位置，设计自动化路径规划算法，确定最优行驶路径，确保小车能够适应复杂多变的环境。 4. 控制：将路径规划的结果转化为具体的控制指令，通过电机和相关设备控制小车的移动，完成自主行驶的任务。 预期成果是开发一套基于计算机视觉的智能小车定位导航系统的原型，并进行测试验证其实用性和可行性。成功的研发将有助于提升智能小车定位导航的精度和稳定性，解决小型化智能小车在定位导航方面的问题，促进智能小车在更多领域的应用与普及。此外，该系统还能推动智慧城市建设，提高物流效率，减少人力成本，并优化人们的交通出行体验。 此外，此项目对于提升计算机视觉技术在实际应用中的效率和准确性具有重要意义。计算机视觉技术作为人工智能的重要分支，具有广泛的应用前景。在智能小车领域之外，其技术进步同样有助于无人机、自动驾驶汽车、监控系统、工业自动化等众多领域的发展。因此，本研究不仅将对智能小车领域产生深远影响，还将对整个计算机视觉技术的应用带来积极的推动作用。随着该技术的不断成熟和优化，未来我们有理由期待智能小车在更多复杂场景中展现更出色的表现，为社会带来更多的便利和进步。

yolo安全帽检测数据集是一种用于训练和测试yolo模型的数据集，旨在识别和检测图像中的安全帽行为，戴安全帽和未戴安全帽。该数据集包含了6000张以上的图像样本，这些样本涵盖了各种安全帽场景，例如室内、室外、人群中等； 戴安全帽和未戴安全帽识别数据集超高识别率，支持YOLOV5、支持YOLOV8格式的标注，近6000张以上戴安全帽和未戴安全帽场景下的安全帽图片； 文件分images和labels，images为图像，labels为标注好的txt文件，个人用labelImg手动标注，目前个人在yolov5和yolov8上跑过，mAP@0.5在0.9以上，懂行的直接下载直接用。

本文介绍了两种基于深度学习的图像超分辨率重建算法：轻量级图像超分辨率重建网络LMDFFN和基于生成对抗网络的SRPGAN。LMDFFN通过核心轻量级特征提取块LFEB、通道和空间注意力机制以及深度可分离卷积的应用，显著降低了模型参数量和计算量，同时保持了良好的重建效果。SRPGAN则在生成模型中采用双分支残差块和半实例归一化层，判别模型使用PatchGAN，以提升局部纹理的真实性和细节。实验表明，这两种算法在定量评价和视觉质量上均表现优异，为图像超分辨率重建在资源受限设备上的应用提供了可能。 在当前的计算机视觉领域，图像超分辨率技术是一大研究热点。该技术的核心是通过算法将低分辨率图像转换为高分辨率图像，从而提高图像的清晰度和细节表现。文章所提到的两种深度学习算法，轻量级图像超分辨率重建网络LMDFFN和生成对抗网络SRPGAN，便是该领域研究的前沿成果。 LMDFFN（Lightweight Multi-scale Dilated Feature Fusion Network）是一种轻量级网络结构，它主要由轻量级特征提取块LFEB组成，该特征块通过使用深度可分离卷积等技术有效减少了模型的参数量和计算需求，同时在保持高分辨率重建效果方面也表现出色。轻量级设计让LMDFFN特别适合于资源受限的设备，如移动设备或嵌入式系统，它们对功耗和计算资源都有严格要求。 而SRPGAN（Super-Resolution Progressive Generative Adversarial Networks）则利用了生成对抗网络（GAN）的原理。SRPGAN通过构建一个生成模型，该模型包含了双分支残差块和半实例归一化层，来提升图像的局部纹理和细节效果。其对应的判别模型使用了PatchGAN，这是一种专门针对图像局部区域进行质量评估的判别器，它有助于生成模型在细节上的改进。SRPGAN在图像超分辨率的应用上展现了高水平的图像质量，特别是在提高图像局部真实感和细节丰富度方面。 这两种算法都通过定量评价和视觉质量评估获得了优异的表现，这表明它们不仅在理论上有创新，在实际应用中也具有很强的可行性和优越性。它们的成功展示了解决图像超分辨率问题的新途径，并为该领域的进一步研究和应用开辟了新的可能性。 文章中还提及，这些算法的源码是可运行的，这意味着研究人员和开发者可以使用这些源码来复现实验结果，或是将这些算法应用于自己的项目中。在实践中进一步验证算法的有效性，并对其进行改进和优化。这不仅有助于推动图像超分辨率技术的实际应用，也为学术界和工业界带来更多的研究素材和应用案例。 【深度学习 计算机视觉 图像处理】

本文介绍了如何结合双目视觉技术和YOLO目标检测算法实现3D测量。双目技术通过两个相机模拟人眼视觉，计算物体深度信息，适用于三维重建和距离测量。YOLO算法以其快速高效的特点，适用于实时目标检测。文章详细阐述了双目标定、立体校正、立体匹配和视差计算的原理及实现步骤，并提供了相关代码示例。通过将双目技术与YOLO结合，成功实现了3D目标检测和体积测量，展示了较高的精度，但也指出周围环境需避免杂物干扰。 在本文中，双目视觉技术和YOLO目标检测算法被结合起来进行3D测量。双目视觉是一种利用两个摄像机模拟人类的双眼视觉的算法，可以计算物体的深度信息，非常适合进行三维重建和距离测量。通过双目技术，我们可以从两个不同角度拍摄同一个物体，然后通过计算两个图像之间的视差（即同一物体在两个图像中的相对位置差异），来推算出物体的深度信息。这种技术在机器视觉、自动驾驶汽车、机器人导航等领域有着广泛的应用。 YOLO（You Only Look Once）是一种实时的目标检测算法。它的特点是速度快，效率高，能够实时地在图像中检测和定位多个物体。YOLO将目标检测问题视为一个回归问题，将图像划分为一个个格子，每个格子预测中心点落在该格子内的边界框和类别概率。这种方法极大地提高了目标检测的效率。 文章详细介绍了如何将双目视觉技术和YOLO算法结合起来进行3D测量。需要进行双目标定，即确定两个相机的内部参数和外部参数。然后进行立体校正，使得两个相机的成像平面共面，并且两个相机的主光轴平行。接着进行立体匹配，找到左图和右图之间的对应点。最后进行视差计算，计算出对应点在两个图像中的相对位置差异，即视差。通过视差和双目标定的结果，可以计算出物体的深度信息，从而实现3D测量。 文章还提供了相关的代码示例，帮助读者更好地理解和实现双目视觉和YOLO的3D测量。通过实际的案例，我们可以看到，将双目视觉技术和YOLO结合起来，可以成功实现3D目标检测和体积测量，展示了较高的精度。但是，这种方法也有其局限性，比如周围的环境需要尽量避免杂物干扰，否则可能会影响测量的精度。 双目视觉技术和YOLO目标检测算法的结合，为3D测量提供了一种新的方法。这种技术具有速度快、精度高的特点，可以在许多领域得到应用。但是，如何提高测量的精度，避免周围环境的干扰，还需要进一步的研究和改进。

计算机视觉是一门研究如何让计算机理解和解释图像信息的学科。它的发展历史悠久，从最初的三视图模型，到20世纪90年代机器学习的引入，以及最近深度学习在计算机视觉领域的突破性进展。计算机视觉的技术应用已经渗透到各个行业，包括安防、游戏娱乐、交通、医疗等领域。 计算机视觉的早期发展阶段，主要关注图像内容的建模，例如三视图建模和立体视觉。20世纪70年代，图像处理开始受到重视，而到了20世纪80年代，机器学习开始成为计算机视觉中的一个重要工具，尤其是在识别、检测和分类等应用中。1963年，美国计算机科学家拉里·罗伯茨在麻省理工大学的博士毕业论文中提出主动视觉理论和定性视觉理论，这标志着计算机视觉开始进入快速发展阶段。 进入21世纪，深度学习为计算机视觉带来了革命性的变化。2012年，Hinton的小组在ImageNet竞赛中提出了卷积神经网络AlexNet，并取得了显著的性能提升。自此之后，基于深度学习的检测与识别、图像分割以及立体视觉等技术得到了迅速发展。 GPU（图形处理器）与并行技术在计算机视觉中的应用也为计算性能带来了巨大提升。从20世纪80年代的专门运算单元到1999年NVIDIA发布GeForce 256，GPU的定义被正式提出。2000年开始尝试使用GPU加速通用计算任务，2001年GPGPU概念的提出，以及2006年CUDA的推出，这些技术的不断进步使得GPU逐渐成为深度学习训练中的标配。 基于卷积神经网络的计算机视觉应用涵盖了图像搜索、图像分类、图像分割、物体检测、人脸识别、图像描述以及生成对抗网络。深度学习模型在此基础上不断发展，极大提升了计算机视觉在各领域的实际应用效能。 全书章节涵盖了从基础的视觉色彩原理到神经网络模型，再到卷积模型与具体应用的知识。全书共分为八个章节，详细介绍了计算机视觉的基础知识与深入技术。 计算机视觉的发展历程表明，尽管让计算机像人类一样理解和解释图像仍是一个挑战，但随着深度学习和并行计算技术的不断进步，这一领域的技术正飞速发展，应用范围不断拓展，已经成为计算机科学中一个极为重要和活跃的分支。

内容概要：本文档为《2025三届人工智能工程技术赛项-样题》，涵盖自然语言处理、计算机视觉和综合工程技术三大模块的竞赛任务。参赛者需在指定.ipynb文件中完成代码编写，涉及新闻文本分类、对抗样本评测与模型加固、非均衡图像分类、目标检测（DETR模型）、开放词汇检测等任务，重点考察数据预处理、模型构建、训练优化、结果可视化及评估能力。要求选手掌握PyTorch、Transformer、ResNet、DETR、CLIP、SAM等框架与模型的应用，并完成相应代码实现与结果截图提交。 适合人群：具备一定人工智能基础，熟悉深度学习框架（如PyTorch）和常用模型（如CNN、Transformer）的高校学生或从业人员，具备1年以上AI开发经验者更佳；适合备战技能竞赛的技术人员。 使用场景及目标：①用于全国技能大赛人工智能赛项的备赛训练；②提升在NLP、CV及多模态任务中的工程实现能力；③掌握对抗样本防御、非均衡分类、目标检测优化、开放词汇检测等前沿技术的实际应用；④熟悉从数据处理到模型部署的全流程开发规范。; 阅读建议：建议结合实际代码环境边运行边学习，重点关注各模块中需补全的关键代码逻辑（如标签平滑、mixup增强、GIoU计算、匈牙利匹配、KL蒸馏等），并严格按照任务要求保存输出结果与模型文件，确保符合评分规范。

在本篇计算机视觉实验报告中，学生王培钰主要任务是使用CImg库重写和封装Canny边缘检测算法，并对算法进行优化。Canny算法是计算机视觉领域中一种经典的边缘检测方法，它通过一系列步骤有效地提取图像中的边缘。以下是实验报告中涉及的关键知识点和实现过程的详细解释： 1. **Canny边缘检测算法**：Canny算法包含以下步骤： - **灰度化**：将彩色图像转换为灰度图像，通过红、绿、蓝分量的加权平均完成。 - **高斯滤波**：使用高斯滤波器平滑图像，消除高频噪声，但保留边缘信息。这里使用了`gaussian_smooth()`函数，并通过`make_gaussian_kernel()`生成高斯核。 - **计算梯度**：通过计算一阶偏导数求得图像的梯度幅值和方向。这涉及到`derrivative_x_y()`函数，以及`angle_radians()`和`radian_direction()`来确定方向。 - **非极大值抑制**：通过比较当前像素点与其邻域内像素点的梯度值，抑制非边缘像素，以减少假阳性边缘。`non_max_supp()`函数实现此操作。 - **双阈值检测**：使用高低两个阈值确定边缘，低阈值用于连接边缘，高阈值用于去除噪声。`apply_hysteresis()`函数处理这一过程。 - **边缘连接与删除**：通过`canny_line()`函数将相邻边缘连成长线，`delete_line()`函数删除长度小于20的短线条。 2. **CImg库的使用**：CImg是一个开源的C++图像处理库，实验要求只使用CImg进行图像的读取、写入和处理。通过封装，确保了代码的简洁性和可读性。 3. **代码封装**：每个功能都封装为单独的函数，如`RGBtoGray()`、`gaussian_smooth()`等，便于代码复用和维护。 4. **参数测试与分析**：对不同参数（如高斯滤波的σ值、双阈值）进行测试，观察其对边缘检测结果的影响。这有助于理解算法的敏感性和适应性。 5. **测试与调试**：通过对每一步的结果进行可视化和数量统计（如边缘像素点的数量），验证算法的正确性和效果。例如，通过比较经过连线和删线处理后的像素点数量变化。 实验过程中，学生按照学号尾号的规则分配了需要改写的代码（Code0），并成功实现了Canny算法的各个步骤，包括图像预处理、边缘检测和后处理。测试表明，经过优化的Canny算法能够有效检测图像边缘，并能根据设定的参数调整边缘的精确度和连通性。这种实践加深了对Canny边缘检测算法的理解，并提高了编程能力。

pylon Viewer是一款由Basler公司开发的软件工具，主要用于安装和运行Basler工业相机。Basler工业相机是国际知名的工业相机品牌，广泛应用于工业视觉领域，为机器视觉和图像采集提供了专业的解决方案。Pylon Viewer作为一个配套工具，不仅让使用者可以方便地安装和配置Basler相机，而且也提供了基本的测试功能，帮助用户在安装后立即测试相机是否正常工作。 在工业自动化和质量检测中，视觉系统的作用越来越重要。Basler相机能够提供高分辨率、高帧率的图像采集能力，能够满足各种严苛的工业环境和需求。Pylon Viewer则作为一种支持软件，极大地简化了相机的安装和调试过程，降低了操作的技术门槛，使得即使是初学者也能快速上手。 在使用Pylon Viewer之前，用户首先需要从Basler官网或者其他合法渠道下载安装包。根据给定的文件信息，用户下载的安装包文件名为vBasler_pylon_5.0.5.8999.exe。这表明安装包的版本号为5.0.5.8999，是该软件工具的某一个特定版本。在安装之前，建议用户先检查该版本是否兼容自己的操作系统，以及是否是Basler公司推荐的最新或较新版本，以确保最佳的使用体验和相机性能。 安装过程通常包括接受许可协议、选择安装路径以及确定安装选项等步骤。安装完成后，用户可以通过Pylon Viewer启动Basler相机，进行基本的图像捕获和查看功能。此外，Pylon Viewer还能够帮助用户进行一些简单的图像处理，例如调整图像参数、改变分辨率和帧率等，使用户能够根据实际应用需求调整相机设置，以达到最佳的视觉效果和性能。 除了作为一个独立的安装和测试工具，Pylon Viewer还提供了与其他图像处理软件的接口和兼容性，比如常见的图像处理软件和开发库，如Matrox MIL、NI LabVIEW、Halcon等。这种开放性使得Pylon Viewer成为一个具有高度灵活性的工具，能够满足不同开发和应用环境下的集成需求。 随着工业4.0和智能制造的发展，机器视觉技术的应用将越来越广泛，Basler工业相机和其配套的Pylon Viewer软件将会在未来的工业自动化进程中发挥更加关键的作用。对于工程师和开发者而言，掌握如何有效地使用这些工具，将有助于提升产品的品质和生产效率，为工业4.0的推进贡献力量。