1.5. Комментарии к литературе

Каждая глава будет снабжена разделом, содержащим указания на литературу для более глубокого изучения вопроса, дальнейшего пояснения введенных в ней понятий и ознакомления с последними результатами в области. Сначала будет приведен список монографий с полным указанием авторов и названий, затем — список ссылок на журнальные статьи, труды конференций и местные издания университетов и научно-исследовательских лабораторий, но уже без столь подробных атрибутов.

В настоящее время имеется огромное число книг по машинному зрению. Среди них книга [7] замечательна по широте охваченного в ней материала. Следует также отметить книги [51, 92] и небольшую по объему, но содержательную книгу [81]. В недавно вышедшем издании [70] машинное видение рассматривается с биологической точки зрения, причем внимание акцентируется на его приложении к биомедицинским проблемам.

Многие книги посвящены вопросам, относящимся к обработке изображений, среди них такие как [6, 42], а также две монографии, в которых рассматривается обработка изображений, полученных с помощью разнесенных в пространстве камер [17, 45]. Первыенесколько глав книги [92] также представляют собой отличное введение в эту область. Классическим произведением по обработке изображений до сих пор еще остается энциклопедическая монография Прэтта [87].

К одному из ранних значительных изданий в рассматриваемой области относится книга Дуда и Харта [28], содержащая существенно больше материала по классификации образов, чем обычно требуется рядовому читателю. В книге Уинстона [113] содержится глава по машинному зрению, в которой подчеркивается связь этой области с искусственным интеллектом.

В течение последних 10 лет появилось несколько сборников, составленных под редакцией того или иного крупного ученого и содержащих вклад нескольких исследователей в рассматриваемой области. Первой появившейся в печати книгой такого рода была книга [112] под редакцией Уинстона. Затем вышли в свет книги под редакцией Розенфельда [91], а также под редакцией Хансона и Райзмана [55]. Несколько работ по машинному зрению можно найти во втором томе издания [114], выпущенного под редакцией Уинстона и Брауна. Еще один значительный сборник [102] был опубликован в 1980 г. Наконец, недавно вышла отличная подборка работ под редакцией Ульмана и Ричардса [105].

Иногда в книгу объединялись работы, представленные на ряде конференций. Редактором одной из таких книг, опубликованной в 1979 г., был Гарднер [36]. Приложения машинного зрения в робототехнике можно найти в работах [25, 89]. Книга [101] содержит работы, представленные на совещании, организованном фирмой IBM. Заметки к курсу под руководством Фужера опубликованы в работе [32].

Поскольку многие из ключевых статей по теме оказались труднодоступны, было опубликовано несколько сборников, в частности, издательства IEEE Press [2, 5, 9].

Издательство журнала Computer (IEEE Computer Society — Общество информатики ИИЭР) в августе 1977 г. выпустило специальный номер по обработке изображений, в мае 1979 г. — выпуск трудов ИИЭР по распознаванию образов и обработке изображений, а в мае 1980 г. — особый выпуск по машинному восприятию для промышленных приложений. Специальный выпуск (том 17) журнала Artificial Intelligence был опубликован в виде книги под редакцией Брэди [13]. Институт инженеров по электронике и связи Японии в апреле 1985 г. выпустил специальный номер (том 168-D. № 4) по работам в области машинного зрения, проводимым в Японии (на японском языке).

В данной книге мало говорится о биологических зрительных системах. Они предоставляют нам, с одной стороны, дополнительные доказательства существования, а с другой — оптические иллюзии. Эти удивительные эффекты могут со временем оказаться теми ключиками, с помощью которых мы сможем открыть тайны биологических зрительных систем. Численные модели функционирования таких систем начинают постепенно создаваться, и это во многом благодаря пионерской работе одного человека: Дэвида Марра. Его подход запечатлен в классическом труде [75].

Человеческое зрение, конечно, всегда было предметом

неослабевающего внимания, и по этому вопросу имеется обширная литература. Здесь будут упомянуты лишь некоторые книги. В работах [46, 47] Грегори дал популярное введение в предмет. Три работы Гибсона [38 — 40] заслуживают упоминания за содержащийся в них свежий взгляд на проблему. Интересны также монографии [20, 50]. Большое влияние, особенно в области бинокулярного стереозрения, оказала работа [63]. В совсем недавно вышедшей и удивительно проиллюстрированной книге [34] Фрисби удалось продемонстрировать взаимовлияние исследований по машинному зрению и по изучению биологических зрительных систем. Иную точку зрения можно найти в работе [90].

Двадцать лет назад статей по машинному зрению было совсем немного, и они были сильно разбросаны. С тех пор несколько журналов стали отдавать предпочтение публикациям результатов исследований в этой области. Так, журналу Computer Graphics and Image Processing, который публикуется издательством Academic Press, пришлось изменить свое название на Computer Vision, Graphics and Image Processing (CVGIP), как только он стал обычным местом поступления на отзыв работ по рассматриваемому направлению. Не так давно вновь образовавшаяся группа особого интереса Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (ИИЭР) начала публикацию журнала Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence (PA MI). Другие журналы, такие, как Artificial Intelligence (North-Holland) и Robotics Research (MIT Rress), также содержат статьи по машинному зрению. Имеется несколько журналов, посвященных сопутствующим тематикам, например классификации образов.

Некоторые результаты исследований первоначально докладывались на заседаниях «Рабочей группы по пониманию изображений», которая финансировалась Управлением перспективных исследований и разработок министерства обороны (DARPA). Труды этих заседаний опубликованы издательством Science Applications Incorporated, McLean, Virginia и доступны через информационно-технический центр обороны (DTIC) в Александрии, шт. Вирджиния. Многие из указанных работ позднее были представлены к публикации — возможно, в несколько измененном и расширенном виде — в одном из упомянутых выше журналов.

Общество информатики ИИЭР организует ежегодные конференции по машинному зрению и распознаванию образов (CVPR) и публикует их труды. Кроме того, интерес представляют труды проводимой раз в два года Международной объединенной конференции по искусственному интеллекту (IJCAI) и национальных конференций, проводимых Американской ассоциацией по искусственному интеллекту (AAAI), как правило, в промежутке между упомянутыми годами.

Прекрасные ежегодные обзоры Розенфельда [396 - 407, 409] представляют особую ценность и дают возможность указать читателю на источник практически полной информации в рассматриваемой области.

Совсем недавний обзор охватывает 1252 работы! Опубликовано много анализов состояния области или каких-то определенных ее направлений. Один из самых ранних обзоров по обработке изображений относится к 1971 г. [265]. Оказавшая заметное влияние работа Бэрроу и Тененбаума [138], хотя и не является в полном смысле обзором, открывает преобладающий в настоящее время взгляд на машинное зрение как на предмет, основным содержанием которого служит процесс восстановления информации об изображенных поверхностях. Особенно рекомендуется обратить внимание на недавно вышедшие обзоры [139, 328, 408]. Еще одной не оставшейся незамеченной работой является статья Бинфорда [146].

Как только были преодолены трудности, связанные с предварительной обработкой изображений, важную роль стали играть вопросы представления информации и моделирования как самих объектов, так и отношений между ними. Эти вопросы мы затронем в последних главах настоящей книги. Для получения дополнительной информации обратитесь, например, к работам [147, 161].

Существует много работ по применению машинного зрения для решения проблем производства (хотя некоторые разработки, наиболее себя окупившие, по-видимому, не были опубликованы в открытой печати). Несколько статей на эту тему можно найти в работе [14]. Обзор на тему «Автоматизация визуальной инспекции» представили Чин [173] и Чин с Харлоу [174].

Диагностика печатных плат, как с набивкой компонентами, так и без нее, представляет собой задачу большой важности, поскольку число проверяемых плат огромно, а для человека такая работа не из самых приятных, и, кроме гого, это не та деятельность, в которой он может заметно преуспеть. Примеры разработок в этой области можно найти в работах [182, 183, 197, 230]. Производство интегральных схем также испытывает потребность в методах диагностики. Маски являются простыми черно-белыми изображениями, и автоматизировать их проверку не составило слишком большого труда. Другое дело — диагностика корпусов интегральных схем; по этому поводу см. работу [264].

Машинное зрение было использовано при автоматизации процесса трассировки. Примеры этого в области полупроводникового производства можно найти в работах [125, 249, 293]. Управление промышленными роботами часто строится на основе полученной визуально информации о положении и ориентации деталей. В большинстве подобных систем используются методы обработки бинарных изображений, хотя встречаются и более сложные системы. Примеры содержатся в работах [214, 258, 484]. Эти методы не получают широкого распространения, если пользователь вынужден программировать каждую новую задачу на стандартном языке программирования. Был предпринят ряд попыток предоставить инструментальные средства, специально рассчитанные на применение зрительных устройств [307].

Работы по применению методов машинного зрения к векторизации рисунков упоминаются в конце гл. 4; ссылки на литературу по распознаванию символов можно найти в конце гл. 14.

1.6. Упражнения

(см. скан)