本書主要依托國家自然科學基金“共融機器人基礎理論與關鍵技術研究”重大研究計劃:面向室外復雜光照與氣象條件的共融機器人多模感知系統(tǒng)(項目編號:91648118)的研究成果,結合作者多年的科研及工程實踐經驗,針對復雜的光照環(huán)境與氣象條件明顯降低機器人視覺魯棒性的問題,主要從大氣物理與光學成像的新角度出發(fā)去詳細系統(tǒng)地論述復雜光照(如陰影,反光)與惡劣天氣(如雨雪霧)環(huán)境下機器人視覺系統(tǒng)的環(huán)境感知、建模、及圖像預處理技術。主要內容涉及光照建模與光譜計算、陰影、反光的建模、檢測與去除、本征圖像獲取與光照分解、雨雪霧的建模與去除、水下散射的建模與去除,并給出了一些機器人應用實例和工作展望。這些技術將圖像與環(huán)境建立了關聯(lián),對于提高機器人的自主環(huán)境感知能力具有一定的意義,使其具有全天候作業(yè)能力。