Oasis's Cloud

一个人的首要责任,就是要有雄心。雄心是一种高尚的激情,它可以采取多种合理的形式。
—— 《一个数学家的辩白》

计算机视觉

《人工智能现代方法》读书笔记

作者:oasis


第 25 章介绍计算机视觉的核心方法,从传统图像处理到深度学习视觉系统。重点包括:

图像处理基础

  • 卷积操作:平均核、Sobel 边缘检测(Gₓ、Gᵧ 梯度幅值和方向)
  • 特征检测:Harris 角点检测(自相关矩阵 M 的特征值分析)
  • 卷积层参数计算、输出特征图尺寸、感受野

卷积神经网络(CNN)

  • 卷积层、池化层、全连接层的堆叠
  • ReLU 激活函数优于 Sigmoid 的原因
  • 批归一化(Batch Normalization):加速训练、缓解内部协变量偏移
  • 迁移学习与数据增强应对标注数据不足

目标检测

  • 两阶段检测器(Faster R-CNN):区域提议 + 分类
  • 单阶段检测器(YOLO):网格预测边界框和类别概率
  • 非极大值抑制(NMS):去除重叠检测框
  • 特征金字塔(FPN):处理多尺度目标

分割任务

  • 语义分割:像素级分类(所有同类物体同一标签)
  • 实例分割(Mask R-CNN):区分同类不同实例
  • 评价指标:IoU(交并比)、mAP(mean Average Precision)

实践应用

  • 图像分类(ImageNet)、行人检测(自动驾驶)
  • 尺度不变性、恶劣天气下的领域自适应
  • 离线测试集与真实道路部署的性能评估