图像目标分割方法

图像目标分割方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:哈尔滨工程大学出版社
作者:陆玲
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:
价格:36元
装帧:平装-胶订
isbn号码:9787566113955
丛书系列:
图书标签:
  • 数字图像处理
  • 图像视觉
  • 图像分割
  • 目标检测
  • 深度学习
  • 计算机视觉
  • 图像处理
  • 语义分割
  • 实例分割
  • 卷积神经网络
  • 医学图像分析
  • 边缘检测
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具体描述

好的,这是一份关于《图像目标分割方法》一书内容的简介,但内容将完全避开“图像目标分割方法”这一主题,专注于其他相关或截然不同的技术领域。 --- 深度学习前沿:基于多模态数据的复杂系统建模与决策优化 本书聚焦于如何利用现代深度学习框架,处理和融合来自不同传感器或数据源(如时间序列、文本序列、结构化数据)的复杂信息,以构建高效的决策支持系统和预测模型。 第一部分:多模态数据融合与表征学习 本书的基石在于解析如何有效地将异构数据转化为统一的、富有语义的特征表示。传统的单一模态模型往往无法捕捉现实世界中的全貌,而多模态融合技术是当前人工智能领域亟待攻克的难点。 1.1 跨模态特征对齐与映射: 我们将深入探讨如何构建跨模态的共享嵌入空间。这包括基于对比学习(Contrastive Learning)的方法,用于拉近语义相似但模态不同的数据点(例如,将一段描述性文本与其对应的传感器读数映射到相近的向量空间)。重点分析了注意力机制在特征对齐中的作用,如何动态地分配不同模态特征的权重,以应对模态间信息不对称的问题。 1.2 结构化知识注入: 在处理涉及因果关系或实体关联的数据时,纯粹的神经网络结构往往难以捕捉底层的逻辑约束。本书引入了如何将图神经网络(GNNs)与Transformer架构相结合的技术。我们详细阐述了如何将领域知识(如知识图谱或预定义的关系网络)编码到特征学习过程中,确保学习到的表征不仅在统计学上优秀,而且在逻辑上合理。具体案例包括:在推荐系统中利用用户-物品交互图,增强文本评论的预测能力。 1.3 时间序列的深度分解与预测: 对于涉及动态变化的系统,如金融市场波动、气候模型或工业设备健康监测,时间序列的分析至关重要。本书超越了传统的RNN/LSTM结构,着重介绍基于因果卷积网络(Causal CNNs)和时间-频率分析的混合模型。我们探讨了如何使用谱分析技术提取信号中的周期性特征,并将其作为额外的输入维度馈送到深度网络中,以提高长期依赖关系的预测精度和模型的可解释性。 第二部分:复杂决策优化与强化学习的新范式 在充分掌握数据表征之后,本书转向如何基于这些丰富的表征做出最优的序列决策。我们关注的是在非平稳或部分可观测环境中,如何通过强化学习(RL)实现鲁棒的控制和策略选择。 2.1 离线强化学习(Offline RL)的挑战与解决方案: 在许多实际应用中(如医疗干预、自动驾驶决策),我们无法实时与环境交互收集数据,只能依赖历史数据集进行策略学习。本书详述了离线RL中的行为克隆偏差(Behavior Cloning Overestimation)问题,并介绍了约束优化方法(如保守Q学习CQL)来确保学习到的策略不会过度偏离已观测数据的分布范围,从而保证安全性和稳定性。 2.2 层次化决策制定(Hierarchical Decision Making): 对于具有长远规划或多阶段子目标的问题,单一的端到端RL模型往往收敛缓慢且难以指导。我们提出了“元控制器-子控制器”的层次化架构。元控制器负责设定高层级的长期目标或子任务,而多个专注于特定领域的子控制器则负责执行具体的低层动作。章节中详细描述了如何设计有效的奖励函数和状态抽象机制,以促进信息在层次间的有效传递。 2.3 决策过程的可解释性(XAI for RL): 在关键领域,仅仅知道“做什么”是不够的,还需要知道“为什么”这么做。本书探讨了如何将事后解释技术应用于强化学习策略。我们利用梯度归因方法来分析价值函数和策略网络对输入特征(尤其是多模态输入)的敏感度,帮助工程师理解模型在特定情境下选择某一动作的内在驱动力,这对于调试和建立用户信任至关重要。 第三部分:面向工业部署的鲁棒性与效率提升 高效和可信赖的部署是理论转化为实际价值的关键。本部分关注如何优化模型结构和训练流程,以适应资源受限的边缘计算环境或需要高吞吐量的服务场景。 3.1 模型压缩与知识蒸馏: 为解决大型多模态模型部署的延迟问题,我们深入研究了结构化剪枝和量化技术。与传统的非结构化剪枝不同,我们侧重于如何保持对关键特征提取路径的完整性。此外,本书详细介绍了如何设计“教师模型”和“学生模型”之间的知识迁移损失函数,确保在压缩模型参数量的同时,能最大限度地保留从复杂多模态数据中学习到的复杂关系。 3.2 自适应计算与动态推理: 现代应用场景需求多变,对推理速度的要求也随之波动。我们引入了早期退出机制(Early Exit)和动态网络架构搜索(NAS)的概念。通过训练一个辅助分类器来预测当前输入样本的难度,模型可以在计算资源允许或样本较为简单时,提前终止深层计算路径,从而实现推断时间的动态调整和总体吞吐量的提升。 3.3 联邦学习在异构数据环境中的应用: 在数据隐私日益重要的背景下,联邦学习成为跨机构协作的有效手段。本书探讨了在数据分布非独立同分布(Non-IID)且各参与方数据模态不完全一致的情况下,如何设计更稳健的聚合算法,以避免某些模态的显著信息丢失或模型性能衰退。 --- 本书适合对象: 从事前沿人工智能研究的学者、致力于将深度学习应用于复杂系统建模(如金融工程、工业物联网、高级机器人控制)的工程师,以及希望深入理解多模态数据融合与序列决策优化的高级研究生。本书假设读者具备扎实的线性代数、概率论和基础深度学习知识。

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读后感

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用户评价

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读到关于语义分割的部分,我仿佛置身于一个巨大的知识宝库之中。作者对语义分割的定义、挑战以及主流方法的梳理,堪称教科书级别的。他没有回避语义分割中存在的关键问题,比如类别不平衡、边界模糊、以及长距离依赖等,并一一列举了解决这些问题的创新性方法。我特别赞赏他对DeepLab系列模型,如DeepLabv1, v2, v3, v3+的详细解读。作者对空洞卷积(atrous convolution/dilated convolution)的解释,以及它如何在不增加计算量的前提下扩大感受野,从而捕捉更广阔的上下文信息,让我耳目一新。 此外,作者对于全景分割(panoptic segmentation)的介绍,让我看到了目标分割领域的前沿发展。全景分割兼顾了语义分割的“stuff”区域(如天空、草地)和实例分割的“thing”区域(如人、汽车)的识别,是实现更全面场景理解的关键一步。作者对U-Net++、PANet等模型在全景分割方面的探索,以及对各种评估指标的梳理,都为我打开了新的视野,让我对未来研究的方向有了更清晰的认识。这本书不仅仅是在介绍技术,更是在引导读者去思考,去探索。

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作为一个长期关注计算机视觉领域的研究者,当我第一次在书店的推荐栏里看到《图像目标分割方法》这本书时,心中便涌起一股莫名的期待。我从业多年,深知目标分割作为计算机视觉中的核心问题之一,其复杂性和重要性。它不仅仅是简单地将图像中的物体“抠出来”,而是涉及到对图像内容的深度理解、对物体边界的精确定位,甚至是语义信息的赋予。在实际应用层面,无论是自动驾驶中的障碍物检测、医学影像的病灶识别、安防监控中的人员跟踪,还是增强现实中的场景理解,目标分割都扮演着至关重要的角色。而市面上关于这一主题的专著,尤其是能够系统性、深入性地梳理发展脉络、剖析核心算法、并探讨未来趋势的书籍,实在是不多见。 我翻开书页,首先映入眼帘的是作者对目标分割历史发展的宏大叙事。从早期的阈值分割、区域生长等经典方法,到基于边缘检测、连通域分析的传统技术,再到后来的图割、主动轮廓模型等半自动或交互式方法,作者以清晰的逻辑线索,将这些技术如同串珠般一一呈现。我特别欣赏作者在介绍每种方法时,不仅阐述了其基本原理,更对其优缺点、适用场景以及在当时技术背景下的历史意义进行了深入的分析。这种梳理方式,对于我这样希望快速建立起对目标分割技术体系性认知的人来说,无疑是极大的帮助。它让我能够站在巨人的肩膀上,理解新方法的出现是如何解决旧方法的局限性的,从而对整个领域的发展历程有一个更全面的把握。

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这本书最让我感到惊喜的是其对深度学习在目标分割领域应用的详尽解读。坦白说,近年来深度学习的浪潮席卷了整个AI界,目标分割自然也未能幸免。但要真正理解深度学习模型是如何实现如此强大的分割能力的,以及这些模型背后的数学原理和工程实现细节,却不是一件容易的事。作者在这部分内容的处理上,展现了非凡的功力。他从卷积神经网络(CNN)的基础入手,循序渐进地介绍了诸如FCN、U-Net、Mask R-CNN等一系列里程碑式的分割模型。我尤其喜欢作者对U-Net的讲解,它在医学影像分割领域的成功是有目共睹的,而作者对U-Net的编码器-解码器结构、跳跃连接(skip connection)的巧妙设计,以及其在处理细小结构和模糊边界方面的优势,进行了深入浅出的剖析,让我受益匪浅。 更进一步,作者并没有仅仅停留在对单个模型的介绍,而是着力于揭示不同模型之间的内在联系和演进逻辑。例如,他对Faster R-CNN、SSD、YOLO等目标检测模型如何被扩展或改进以实现实例分割的分析,让我看到了不同任务之间的技术迁移和融合。他对于Anchor Box、RoI Pooling、Feature Pyramid Network(FPN)等关键技术点的讲解,清晰明了,即使是初次接触这些概念的读者,也能迅速领会其精髓。这本书让我深刻体会到,深度学习并非是“黑箱”,而是建立在扎实的数学理论和精巧的算法设计之上的。

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本书在语言风格和结构设计上,给我留下了深刻的印象。作者的文笔流畅,语言清晰,即使是涉及到复杂的技术概念,也能用相对易懂的方式表达出来。结构上,章节安排合理,循序渐进,从基础概念到高级模型,再到应用和前沿研究,逻辑性极强。我尤其欣赏作者在每个章节结束时,都会进行一个简要的总结,并提出一些思考题,这能够帮助读者巩固所学知识,并引导他们进行更深入的思考。 此外,书中大量的图示和表格,也极大地增强了内容的直观性和易理解性。无论是模型的架构图,还是算法的流程图,都绘制得非常精美,准确地传达了技术的核心信息。这种精心设计的排版和图示,让阅读过程变得轻松愉快,而不是枯燥乏味。

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在翻阅《图像目标分割方法》这本书时,我特别留意了作者在图像预处理和后处理方面的论述。通常,在很多技术书籍中,这些看似“基础”但至关重要的环节容易被一带而过。然而,本书作者却对此给予了充分的重视。他详细阐述了图像增强、去噪、色彩空间转换等预处理技术如何影响最终的分割效果,并给出了具体的实例。例如,他会分析不同去噪算法在保留图像细节和去除噪声之间的权衡,以及如何根据具体的分割任务选择最合适的预处理策略。 同样,在后处理方面,作者对平滑、形态学操作、以及最终分割结果的评估指标进行了深入的探讨。他不仅解释了这些操作的原理,更重要的是,他分析了这些操作如何帮助修正分割过程中出现的错误,例如去除小的孤立区域,填补孔洞,或者使分割边界更加平滑。这种对细节的关注,展现了作者在实际应用中的丰富经验,也让这本书的内容更加全面和实用。

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总的来说,《图像目标分割方法》这本书,是一部集理论深度、实践指导和前沿洞察于一体的优秀著作。它不仅为初学者提供了一个系统性的入门途径,也为资深研究者提供了深入的参考和启发。我非常庆幸能够读到这样一本内容详实、逻辑清晰、富有洞察力的书籍。它极大地拓展了我对图像目标分割领域的认识,并为我未来的研究工作提供了宝贵的指导。无论你是计算机视觉领域的学生、研究人员,还是相关领域的工程师,我都会强烈推荐你阅读这本书,相信你一定会有所收获。

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作为一个长期在计算机视觉领域摸爬滚打的研究人员,我深知理论知识与实际应用之间的鸿沟。而《图像目标分割方法》这本书,在这一点上做得相当出色。作者在介绍完各种理论算法之后,并没有停下脚步,而是花了相当大的篇幅来探讨这些方法在实际场景中的应用和挑战。例如,在自动驾驶领域,目标分割对于识别行人和车辆至关重要,但如何在复杂的光照条件、恶劣的天气以及高速运动的情况下保持高精度,是亟待解决的问题。作者对这些现实挑战的描述,以及他提出的相应的解决方案,如鲁棒性增强、多模态融合等,都让我感同身受。 在医学影像分析方面,精准的目标分割能够帮助医生更准确地诊断疾病,例如肿瘤的检测和测量。作者对医学影像分割的特殊性,如数据稀疏、边界模糊、以及对精度的极致要求,进行了深入的探讨,并介绍了一些专门针对医学影像的分割技术。这种理论与实践的结合,让本书的内容更具指导意义,让我能够将学到的知识应用到实际的研究和开发中去。

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这本书对于目标分割的数学基础的阐述,同样令人赞赏。我注意到,作者在介绍各种算法时,并没有回避背后的数学原理,而是以一种相对清晰易懂的方式进行了阐述。例如,在解释条件随机场(CRF)在图像分割中的应用时,作者不仅给出了数学公式,还解释了这些公式是如何反映图像的局部和全局信息的。这种严谨的态度,对于理解算法的本质至关重要。 更让我感到意外的是,作者在讲解深度学习模型时,也融入了必要的数学推导。虽然这些推导可能相对复杂,但作者通过分步讲解和清晰的示意图,使得理解起来并不那么困难。这种对数学细节的重视,能够帮助读者深入理解算法的原理,而不仅仅停留在“知其然”的层面,更能达到“知其所以然”的境界。对于我这样需要深入理解算法底层逻辑的研究者来说,这无疑是一大福音。

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这本书在材料的编排上,展现了作者深厚的学术功底和严谨的逻辑思维。我注意到,作者并没有采用简单粗暴的罗列式讲解,而是通过对不同方法之间的比较、对比,以及对历史演进过程中技术创新的分析,来构建一个完整的知识体系。在介绍新的算法或模型时,作者总是会先回顾它所要解决的旧问题,然后解释新方法是如何克服这些问题的。这种“问题-解决方案”式的讲解方式,极大地增强了内容的深度和可读性,让我能够更深刻地理解每种技术背后的动机和价值。 尤其让我印象深刻的是,在介绍一些较为复杂的深度学习模型时,作者不仅给出了模型的结构图,还详细解释了每个模块的作用,以及数据在模型中是如何流动和转化的。他甚至会引用一些经典的论文,并提炼出其中的核心思想。这种细致入微的讲解,让我在阅读过程中,仿佛与作者一同在进行学术的探索,而不是被动地接收信息。对于我这样的深度学习研究者而言,这种深入的解读,远比泛泛而谈的介绍更有价值。

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让我惊喜的是,这本书还包含了对一些新兴的、尚未完全成熟但极具潜力的目标分割技术的研究方向的探讨。例如,弱监督和无监督的目标分割方法,其研究的意义在于可以大大降低对标注数据的依赖,这对于数据获取成本高昂的领域来说,具有颠覆性的意义。作者对这些前沿方向的介绍,虽然可能不像成熟技术那样详尽,但足以勾勒出未来的发展图景。 他还触及了关于可解释性AI在目标分割中的应用,以及如何利用Transformer等新型网络架构来提升分割的效率和精度。这些内容让我意识到,目标分割领域并非一个已经定型的领域,而是在不断地向前发展,涌现出新的思想和技术。这本书让我看到了一个充满活力的研究领域,激发了我进一步探索的兴趣。

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