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出版者:

作者:王成端 编

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2009-2

价格:30.00元

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isbn号码:9787040257526

丛书系列:

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• 微机接口
• 接口技术
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深入探索计算机视觉的前沿与实践：一本面向工程师与研究人员的指南 本书旨在为有志于深入理解和掌握现代计算机视觉技术的工程师、研究人员以及高级学生提供一本全面而实用的参考手册。我们聚焦于当前计算机视觉领域最核心、最具挑战性且应用前景广阔的几个关键方向，从理论基础到前沿算法，再到实际工程落地，力求构建一个完整、连贯且深入的技术知识体系。 本书的构建逻辑遵循“理论奠基—经典算法回顾—深度学习范式—前沿应用与挑战”的路线图。我们深知，计算机视觉的飞速发展建立在坚实的数学和信号处理基础之上，因此，第一部分将详尽回顾支撑现代视觉系统的基础科学原理。 第一部分：视觉系统的数学与信号处理基石 本部分将详细阐述支撑图像获取、表示与处理的数学工具。我们不会停留于肤浅的公式罗列，而是深入探讨这些工具在图像空间中的物理意义和计算效率。 1. 图像的数学表示与变换： 深入探讨连续与离散图像的表示方法，包括傅里叶变换（Fourier Transform）在频域分析中的作用，以及小波变换（Wavelet Transform）在多分辨率分析中的优势。重点分析了卷积（Convolution）操作的本质，及其在空间域和频域的计算差异与优化策略。 2. 几何基础与相机模型： 详细阐述单目、双目乃至多视图几何的基础。我们将详细推导和分析小孔相机模型（Pinhole Camera Model），并扩展到更复杂的透视投影模型，包括畸变校正（Distortion Correction）的数学原理。对于三维重建而言至关重要的对极几何（Epipolar Geometry）将被深入剖析，包括基本矩阵（Fundamental Matrix）和本质矩阵（Essential Matrix）的求解与几何约束。 3. 图像滤波与增强： 系统回顾线性与非线性滤波技术。在线性滤波部分，不仅涵盖高斯滤波，还将探讨基于梯度的优化滤波方法，如各向异性扩散（Anisotropic Diffusion），以平衡去噪与边缘保持的需求。在非线性滤波方面，我们重点分析双边滤波（Bilateral Filter）和引导滤波（Guided Filter）的工作机制及其在图像先验知识嵌入上的优势。 第二部分：经典视觉范式的重访与深化 尽管深度学习占据主导地位，但理解和掌握那些经典且计算效率高的算法，对于理解问题本质和设计混合系统至关重要。本部分专注于成熟的、具有强大理论支撑的经典视觉算法。 4. 特征提取与描述的演进： 本章深入探讨了从早期的角点检测器（如Harris角点）到尺度不变特征变换（SIFT）和加速鲁棒特征（SURF）的发展脉络。我们将详尽分析这些特征点检测的尺度空间理论，以及它们如何抵抗光照、旋转和尺度变化。此外，局部二值模式（LBP）在纹理描述中的应用也将被涵盖。 5. 运动分析与光流估计： 运动估计是理解动态场景的关键。本章聚焦于连续运动估计的理论基础，详细解析了Lucas-Kanade光流法的推导过程及其在局部窗口内的假设。同时，将介绍全局性的运动估计方法，如Horn-Schunck方法，并讨论处理大位移和遮挡问题的策略，包括分层光流（Hierarchical Optical Flow）的实现细节。 6. 图像分割与边缘检测的优化： 传统分割方法如阈值法、区域生长法将作为基础介绍，随后重点转向更鲁棒的基于能量函数最小化的方法，如水平集（Level Set）方法和Graph Cut（图割）算法在图像分割中的应用。在边缘检测方面，Canny算法的优化和多尺度边缘的提取技术将被深入探讨。 第三部分：深度学习驱动的视觉革命 本部分是本书的核心内容，全面覆盖当前计算机视觉领域最前沿的深度学习模型及其在各项任务中的应用。我们强调模型的结构设计、损失函数的选择以及训练技巧。 7. 卷积神经网络（CNN）架构的深度解析： 从LeNet到AlexNet，再到VGG、ResNet和Inception系列，本书将剖析这些里程碑式架构的核心创新点，例如残差连接（Residual Connection）如何解决梯度消失问题，以及如何通过深度分离卷积（Depthwise Separable Convolution）优化计算效率。重点剖析注意力机制（Attention Mechanism）在改进网络特征表示能力上的作用。 8. 目标检测的前沿技术： 目标检测领域被划分为两阶段（Two-Stage）和一阶段（One-Stage）检测器。我们将详尽对比Faster R-CNN的区域提议网络（RPN）机制与YOLO系列（v3/v4/v5）和SSD的端到端直接预测范式。对于新出现的Anchor-Free方法（如CenterNet），其无锚框的设计思路和性能优势也将得到深入分析。 9. 语义与实例分割的精细化： 分割任务要求像素级别的理解。本章将详细介绍全卷积网络（FCN）的原理，以及U-Net在医学图像分析中展现的编码器-解码器结构。对于实例分割，Mask R-CNN如何扩展Faster R-CNN以实现像素级掩模的生成，以及其与Anchor-Free实例分割方法的对比将是重点。 10. 生成模型与合成技术： 视觉领域的另一大突破在于生成能力。本书将深入讲解生成对抗网络（GANs）的原理，包括判别器与生成器的博弈过程。同时，变分自编码器（VAEs）在数据流形学习上的优势，以及最新的扩散模型（Diffusion Models）在高质量图像合成和图像修复中的应用机制将被详细阐述。 第四部分：三维重建、跟踪与系统集成 本部分将视觉技术应用于更复杂的、需要理解真实世界三维结构和时间序列信息的任务，并探讨系统级的实现与优化。 11. 视觉里程计与SLAM： 视觉定位与地图构建（SLAM）是机器人导航和增强现实（AR）的核心。我们将对比基于特征点（Feature-based）和基于直接法（Direct Methods）的视觉里程计。对于SLAM，重点分析了因子图优化（Factor Graph Optimization）和基于图优化的后端优化策略，以及如何处理回环检测（Loop Closure）带来的全局一致性问题。 12. 视觉跟踪的鲁棒性增强： 从早期的卡尔曼滤波（Kalman Filter）到扩展卡尔曼滤波（EKF）和粒子滤波（Particle Filter），本章回顾了经典跟踪框架。随后，我们将重点介绍基于相关滤波（Correlation Filter）的跟踪器，以及如何利用深度学习（如Siamese网络）进行鲁棒的目标关联与跟踪。 13. 跨模态与多传感器融合： 在实际工程中，视觉信息常需与其他传感器（如激光雷达LiDAR、惯性测量单元IMU）融合。本章探讨了传感器标定（Calibration）的几何基础，并详细介绍信息融合的常见策略，包括早期融合、晚期融合以及基于概率图模型的联合优化方法，以提升系统的精度和鲁棒性。 全书的每一章都配有大量的理论推导、算法流程图以及面向实际应用的伪代码或Python实现示例，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。我们力求使本书成为一本既能指导学术研究，又能服务于工程实践的权威参考书。

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这本书简直是打开了我对计算机底层运作方式的全新认知大门！在接触《微机接口技术》之前，我对微处理器、各种外围设备之间的通信原理一直模糊不清，感觉它们就像一个黑箱，只知道它们连接起来就能工作，但具体是怎么工作的，我完全没有概念。然而，这本书以一种极其清晰、循序渐进的方式，将那些曾经让我望而却步的电路图、时序图、信号线以及各种协议，变得生动易懂。从最基本的总线结构，到如何通过I/O端口进行数据的输入输出，再到各种中断机制如何实现高效的通信，作者都进行了非常深入浅出的讲解。我尤其喜欢书中对于各种具体接口芯片的分析，比如串口（UART）的波特率设置、数据位的选择，并行口的控制方式，以及更复杂的USB接口的枚举过程和数据传输模式。这些知识不仅仅是理论上的堆砌，书中还穿插了大量实例，通过具体的编程示例，演示了如何用C语言或者汇编语言来控制这些硬件。这让我感觉我不再只是一个被动的使用者，而是能够真正地“操纵”硬件，去实现我想要的功能。通过学习这本书，我不仅巩固了数字电路和计算机组成原理的知识，更重要的是，它为我后续学习嵌入式系统开发、硬件驱动编写打下了坚实的基础。这本书的语言风格也很朴实，没有过多的华丽辞藻，但每一句话都直击核心，直指问题的本质。我强烈推荐给所有对计算机底层技术感兴趣的朋友，尤其是那些想要深入理解硬件工作原理，或者准备进入嵌入式开发领域的学习者。它会让你重新审视你所使用的每一台计算机，每一个电子设备，感受到那种“掌控一切”的乐趣。

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这本书的价值，在于它提供了一个关于微机系统内部“对话”的详尽指南。我们日常使用的电脑，从一台宏伟的建筑，到微小的零件，再到它们之间复杂的连接和协同工作，这本书都一一揭示了“幕后故事”。我一直对主板上的各种插槽和接口感到好奇，比如PCIe、SATA，它们究竟是如何让显卡、固态硬盘等高性能设备与CPU进行如此高速的数据交换的？《微机接口技术》这本书，详细阐述了这些接口的工作原理，从信号的传输方式，到握手协议，再到数据编码和解码，都进行了细致的讲解。它让我明白，每一个接口都经过精心设计，以满足特定的性能需求和兼容性标准。书中的内容不仅仅局限于硬件接口本身，更重要的是，它阐释了如何通过软件来控制这些硬件。例如，如何编写驱动程序，让操作系统能够识别并使用这些接口，如何通过内存映射I/O或者端口I/O来与外设进行通信。我特别被书中关于中断和DMA（直接内存访问）的章节所吸引，这两种技术是实现高效数据传输和处理的关键。理解了它们，我就能更深入地理解CPU是如何摆脱繁琐的数据传输任务，专注于更核心的计算。这本书的逻辑性非常强，每一个知识点都建立在前面的基础上，使得学习过程非常流畅。对于初学者来说，可能需要一些时间和耐心去消化，但一旦掌握，你会发现自己对计算机系统的理解上升到了一个新的高度。它不仅是一本技术书籍，更是一本能够激发你对计算机硬件探究欲望的启蒙读物。

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我发现《微机接口技术》这本书，是一本将复杂技术变得易于理解的典范。它不仅仅是机械地罗列了各种接口的定义和功能，而是深入浅出地讲解了它们背后的原理和实现方式。我一直对电脑主板上那些各种各样的插槽和接口感到好奇，比如USB、SATA、PCIe，它们究竟是如何工作的？这本书详细地介绍了这些接口的传输方式、协议、握手机制，以及如何通过软件来控制它们。我特别对书中关于中断和DMA的章节印象深刻。理解了中断是如何让CPU及时响应外部事件，以及DMA是如何实现CPU与外设之间的高速数据传输，避免CPU的无效等待，这让我对计算机的效率有了更深刻的理解。书中的内容覆盖了从基础的并行接口到复杂的串行接口，再到如今广泛应用的高速接口，而且每一部分都讲解得非常透彻。它就像一本“计算机内部沟通的百科全书”，让我能够全面地了解微机系统是如何工作的。这本书的语言风格清晰易懂，即使是初学者也能比较轻松地掌握其中的概念。它为我打下了坚实的计算机硬件基础，也激发了我进一步学习嵌入式系统开发的兴趣。

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我可以说，《微机接口技术》这本书彻底改变了我对“输入输出”这个概念的看法。之前，我只知道按键能输入，屏幕能输出，但这本书让我看到了这背后隐藏的无数精妙设计。从最基础的并行接口，如何通过几个数据线和控制线就能实现简单的输入输出，到更复杂的串行接口，如何通过节省引脚数量，利用时序来实现高速数据传输，这本书都给出了非常详尽的解释。我尤其欣赏书中对各种中断控制器（如8259A）的讲解，它让我明白了中断是如何工作的，CPU是如何响应外部事件的，以及中断优先级是如何被管理的。这对于理解实时操作系统和嵌入式系统中的事件驱动编程至关重要。此外，书中关于DMA的内容也让我受益匪浅，了解了DMA控制器如何允许外设直接访问内存，而无需CPU的干预，这极大地提高了系统的效率。书中的图示非常清晰，大量的时序图和逻辑图帮助我更好地理解了信号的传输过程和硬件的时序要求。虽然有些地方涉及到电路和逻辑门，但作者的讲解非常到位，使得即使是电路基础不太扎实的读者也能理解。这本书不仅仅是理论知识的罗列，更重要的是，它教会了我如何将这些知识应用到实际问题中。通过书中提供的示例代码，我能够亲手实现一些简单的硬件控制，这极大地增强了我的学习信心和实践能力。这本书是一本非常实用的参考书，无论你是学生还是从业者，都能从中获得宝贵的知识和启发。

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这本书对于我来说，是一次关于计算机硬件“沟通艺术”的学习之旅。我一直对计算机内部的各种“通道”感到好奇，CPU是如何与内存、显卡、网卡这些“小伙伴”进行如此高效的数据交换的？《微机接口技术》这本书详细介绍了各种总线结构，包括早期的ISA总线，到现代的PCI、PCIe总线，以及它们在数据传输速率、中断处理、DMA能力等方面的演进。我特别喜欢书中关于中断和DMA的讲解，它们是实现CPU与外设高效协同工作的关键。理解了中断的响应机制和DMA的直接内存访问能力，这让我对计算机的性能优化有了更深的认识。书中还详细介绍了各种通用I/O接口芯片，比如8255 PPI（并行接口）、8251 USART（串行接口），它们是如何通过控制寄存器来实现与外设的交互的。书中的图示非常清晰，大量的时序图和逻辑图帮助我更好地理解了信号的传输过程和硬件的时序要求。这本书的逻辑性非常强，每一个知识点都建立在前面的基础上，使得学习过程非常流畅。它不仅仅是一本技术书籍，更是一本能够激发你对计算机硬件探究欲望的启蒙读物。

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这本书的阅读体验，可以说是一场关于计算机“对话”的深度探索。从最基础的并行接口，到如今我们熟知的USB、SATA等接口，这本书都为我一一剖析了它们的工作原理和技术细节。我一直好奇，为什么USB接口可以如此方便地连接各种设备，而且设备接入后就能立刻被识别？《微机接口技术》这本书详细讲解了USB协议的层级结构、枚举过程、数据传输模式（如批量传输、中断传输、同步传输、控制传输），以及其灵活的电源管理机制。这让我对USB的强大功能有了全新的认识。同时，书中对各种通用接口芯片（如8255 PPI、8251 USART、8253 PIT）的讲解，也让我了解了微机系统中很多基础的I/O和定时控制是如何实现的。它就像一本“硬件沟通的语言指南”，让我学会了如何“听懂”和“说出”硬件的语言。我尤其欣赏书中对时序图的运用，它们精准地展示了数据和控制信号在时间轴上的变化，这对于理解硬件的协同工作至关重要。这本书的结构严谨，逻辑清晰，从基础概念到复杂应用，层层递进，使得学习过程非常顺畅。它不仅教授了理论知识，更重要的是，它培养了我分析和解决硬件接口问题的能力。

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我可以说，《微机接口技术》这本书彻底改变了我对“输入输出”这个概念的看法。之前，我只知道按键能输入，屏幕能输出，但这本书让我看到了这背后隐藏的无数精妙设计。从最基础的并行接口，如何通过几个数据线和控制线就能实现简单的输入输出，到更复杂的串行接口，如何通过节省引脚数量，利用时序来实现高速数据传输，这本书都给出了非常详尽的解释。我尤其欣赏书中对各种中断控制器（如8259A）的讲解，它让我明白了中断是如何工作的，CPU是如何响应外部事件的，以及中断优先级是如何被管理的。这对于理解实时操作系统和嵌入式系统中的事件驱动编程至关重要。此外，书中关于DMA的内容也让我受益匪浅，了解了DMA控制器如何允许外设直接访问内存，而无需CPU的干预，这极大地提高了系统的效率。书中的图示非常清晰，大量的时序图和逻辑图帮助我更好地理解了信号的传输过程和硬件的时序要求。虽然有些地方涉及到电路和逻辑门，但作者的讲解非常到位，使得即使是电路基础不太扎实的读者也能理解。这本书不仅仅是理论知识的罗列，更重要的是，它教会了我如何将这些知识应用到实际问题中。通过书中提供的示例代码，我能够亲手实现一些简单的硬件控制，这极大地增强了我的学习信心和实践能力。这本书是一本非常实用的参考书，无论你是学生还是从业者，都能从中获得宝贵的知识和启发。

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这本《微机接口技术》简直是我学习过程中遇到的一本“宝藏”。它不像一些枯燥的教科书，而是将复杂的微机接口技术，通过清晰的逻辑和生动的例子，呈现在读者面前。我一直对电脑内部的各种“通道”感到好奇，CPU是如何与内存、显卡、网卡这些“小伙伴”沟通的？这本书详细地介绍了各种总线结构，包括早期的ISA总线，到现代的PCI、PCIe总线，以及它们在数据传输速率、中断处理、DMA能力等方面的演进。我特别喜欢书中关于中断和DMA的章节，它让我理解了CPU是如何通过中断机制响应外部事件，以及DMA如何实现了CPU和外设之间的高效数据传输，从而避免了CPU的无效等待。这本书不仅仅是讲解了硬件接口的物理连接和电气特性，更重要的是，它深入地阐述了软件如何与硬件进行交互。书中对I/O端口的访问方式，内存映射I/O的原理，以及如何通过各种控制寄存器来配置和控制外设，都进行了非常详细的讲解。通过书中提供的代码示例，我能够更直观地理解这些抽象的概念，并尝试自己编写一些简单的驱动程序。这本书的语言风格非常朴实，但内容却极其翔实，每一页都充满了干货。它为我打开了一扇了解计算机硬件底层运行机制的大门，让我对整个计算机系统的构建和运作有了更深刻的认识。

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这本书对我来说，绝对是深入理解微机系统内部运作的一把“金钥匙”。它不仅仅是列举了各种接口的规格和参数，而是真正地从原理层面，剖析了CPU是如何通过这些接口与外部设备进行“沟通”的。我一直对显卡、声卡、网卡这些设备是如何与主板上的CPU进行如此高速的数据交换感到好奇。《微机接口技术》这本书详细介绍了各种总线结构，包括ISA、PCI、PCIe等，以及它们在数据传输速率、中断处理、DMA能力等方面的差异和发展。我尤其喜欢书中对中断和DMA的讲解，它们是实现高效数据传输和处理的关键。通过理解中断的响应机制和DMA的直接内存访问能力，我才真正明白了CPU是如何从繁杂的数据传输任务中解放出来，专注于更核心的计算。书中还详细介绍了各种通用I/O接口芯片，比如8255 PPI（并行接口）、8251 USART（串行接口），它们是如何通过控制寄存器来实现与外设的交互的。书中的图示非常清晰，大量的时序图和逻辑图帮助我更好地理解了信号的传输过程和硬件的时序要求。这本书的逻辑性非常强，每一个知识点都建立在前面的基础上，使得学习过程非常流畅。它不仅仅是一本技术书籍，更是一本能够激发你对计算机硬件探究欲望的启蒙读物。

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我一直以来对计算机的底层运作原理都充满了好奇，尤其是CPU如何与外界进行信息交换。这本书《微机接口技术》可以说是为我揭开了这层神秘的面纱。它详尽地介绍了各种I/O接口的工作原理，从最简单的并行接口，到更复杂和高效的串行接口，再到如今广泛应用的USB、PCIe等高速接口。我特别被书中关于中断和DMA的内容所吸引，它们是实现CPU与外设高效协同工作的关键。理解了中断是如何工作的，CPU是如何被通知有外部事件需要处理，以及DMA是如何让外设直接与内存进行数据传输，从而解放CPU，这让我对计算机的性能优化有了更深的认识。书中对于各种接口控制芯片的讲解，也让我了解了这些“幕后英雄”是如何工作的，它们如何响应CPU的命令，如何管理数据流。通过书中大量的图示和实例，我能够更直观地理解这些复杂的概念，并尝试着去实现一些简单的硬件控制。这本书的语言风格非常务实，没有华丽的辞藻，但每一句话都充满了信息量，每一个章节都让我学到了很多新知识。它不仅是一本技术书籍，更是一本能够激发我对计算机硬件探究欲望的启蒙读物。

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