Матвеев А.И. - все книги автора. Издательство Лань

В учебном пособии даны задания, предназначенные для закрепления теоретических знаний по цифровой обработке изображений в OpenCv. В первых разделах даны задания, посвященные основным операциям в OpenCv, таким как считывание и вывод изображения на экран, запись этого изображения в файл, изменение размера изображения. Многие задания, такие как дискретизация и квантование изображения, предназначены для демонстрации теоретических основ цифровой обработки изображений. Основное внимание в пособии уделено цифровой обработке бинарных изображений, которые наиболее часто встречаются в технических приложениях. Приводятся задания, предназначенные для получения геометрических характеристик бинарных изображений, для геометрического преобразования бинарных изображений. Рассматриваются различные способы получения дополнительных характерных признаков бинарных изображений. В заданиях рассмотрено применение методов Собеля, Превитта и Робертса, а также дискретных производных первого и второго порядка для выделения границ, обнаружение перепадов. В пособии есть задания для овладения пространственными методами обработки изображений, для приобретения навыков пороговой обработки изображений, нахождения и обработки контуров, выделенных на этих изображениях. Рассмотрены практические применения морфологических преобразований.

В первых разделах учебного пособия рассмотрены основы теории множеств, элементы математической логики, теория графов. Основная часть пособия посвящена наиболее эффективным методам оптимизации, основам линейного и нелинейного программирования, динамическому программированию, сетевым методам, элементам теории игр. Для поиска экстремумов функции одной переменной предлагается использовать метод дихотомии, золотого сечения, метод Фибоначчи, а также методы более высокого порядка: Ньютона, касательных и секущих. При поиске экстремумов функции многих переменных рассматриваются метод покоординатного спуска и методы первого порядка: градиентный метод с переменным шагом, метод Ньютона и наискорейшего спуска. Изложен алгоритм решения задач линейного программирования симплекс-методом, приводится также геометрический метод их решения. Для решения задач нелинейного программирования используются геометрический метод и методы Лагранжа и Куна — Таккера. Рассмотрены основы динамического программирования, применение метода обратной прогонки для определения оптимальной траектории. В главе, посвященной основам теории игр, рассмотрены матричные игры, игры со смешанными стратегиями. Приводятся подробные примеры решения вышеизложенных задач, а также задания для самостоятельной работы.

Пособие адресовано студентам вузов, обучающимся по направлениям подготовки: «Информатика и вычислительная техника», «Информационные системы и технологии», «Автоматизация технологических процессов и производств», «Мехатроника и робототехника», «Системный анализ и управление» и другим, где предусмотрен курс математических методов системного анализа.