數字圖像處理及應用——使用MATLAB分析與實現 ( 簡體 字) |
| 作者：陳天華 | 類別：1. -> 教材 -> 數位影像處理
2. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
| 譯者： |
| 出版社：清華大學出版社 |  3dWoo書號： 50730
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NT售價： 345 元 |
| 出版日：1/1/2019 |
| 頁數：339 |
| 光碟數：0 |
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| 印刷：黑白印刷 | 語系： ( 簡體 版 ) |
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| ISBN：9787302515043 |
| 作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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| 作者序： |
| 譯者序： |
前言：1974年，數碼相機之父塞尚發明和設計了第一臺基于CCD的數碼原型機，從此，數字圖像技術逐步進入了大眾生活； 20世紀60年代末，阿波羅登月計劃實現了月球和地球之間數以萬計的圖像傳輸和處理，從此，圖像處理技術引起了美國、中國、俄羅斯及歐洲一些科技大國的重視。特別是近20年來，數字圖像處理技術得到快速發展，隨著人工智能、大數據、物聯網、數字地球、智慧城市、機器人技術及Internet的廣泛應用，信息傳輸總量急劇增長。在各種信息中，圖像信息以其信息量大和直觀性、準確性、可靠性等一系列優點，成為人類獲取信息的主要來源和利用信息的重要手段。
現代社會，圖像處理技術已經應用和滲透到科學研究和日常生活的方方面面，并日益受到重視，在航天、軍事、醫學、科學研究等許多領域發揮著越來越重要的作用。在航空航天領域，圖像處理技術已被用于高效、快速傳輸從宇宙空間拍攝各種圖像，并進行快速處理，處理結果用于火箭發射監控、飛行控制、姿態調整、飛船返回等，或用于資源勘探、天體研究、地圖測繪、氣象預報、大氣污染防控等研究。近年來，我國成功發射了嫦娥三號、天宮2號、天舟1號飛船，無論發射和回收，還是著陸地點選擇、發射過程監測、飛行控制、艙內設備控制、故障檢測和故障喚醒，圖像處理技術始終發揮著不可替代的作用。在生物醫學工程領域，圖像處理的應用也非常廣泛，它已用于各種射線照片、CT成像、超聲影像、內窺鏡像、核磁成像分析，幫助醫生對疾病進行快速、準確診斷，挽回了無數人的生命。在軍事領域，圖像處理技術已成功用于衛星和遙感照片識別、無人機飛行與導航、高精度夜視瞄準設備等。數字圖像處理技術的應用不勝枚舉，基于圖像處理技術開發出來的現代新型裝備，其很多功能都是人工難以企及的。
實踐的需要和成果的積淀促進了圖像處理技術向更高水平發展，數字圖像處理技術正是在這種應用的迫切需要和自身的不斷發展之中得到迅速發展的學科。未來，圖像處理技術的發展及應用與人類未來的生活聯系之緊密、影響之深遠是不可估量的。
本書共分12章，內容可以分為3大部分。第1部分（第1、2章）是數字圖像處理的基礎知識，主要內容包括圖像處理學科概況、圖像處理系統、研究內容、基本概念、圖像類型、圖像數字化方法、圖像文件基本格式、圖像質量評價、灰度直方圖及圖像的統計特征等。第2部分（第3~9章）是數字圖像處理的核心內容，系統地討論了數字圖像處理中的各種基本理論、算法和應用，包括圖像處理中的各種變換方法、圖像基本運算、圖像空域增強、圖像頻域增強、彩色圖像處理、圖像復原和圖像編碼等。第3部分（第10~12章）是圖像分析方面的重要內容，由淺入深地介紹了圖像分割與邊緣檢測、數學形態學、圖像特征與理解方面的內容，為深入應用奠定堅實的基礎。
本書是作者在多年從事圖像處理開發和教學科研的基礎上撰寫而成的，力圖體現以下三個特點： 第一，將圖像處理理論和圖像處理的應用緊密結合起來，理論嚴謹、概念清晰、結構合理，系統介紹數字圖像處理技術的知識、內容和應用領域，使讀者對數字圖像處理學科有一個全面的了解； 第二，緊密結合相關專業本科生和研究生的培養規劃，介紹圖像處理技術方面的新理論、新技術、新標準和新應用，使讀者充分了解圖像處理技術的新發展和新應用； 第三，注重理論和實際的結合，各有關章節內容既具有一定的理論深度，也對典型的應用做了較詳細的介紹，各章均安排了重要應用實例，為讀者編程和進一步的應用研究打下扎實的基礎。
本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程、信息與信號處理、電子科學技術、信息工程、計算機科學與技術、軟件工程、自動化、電氣工程、生物醫學工程、物聯網、電視技術和遙感遙測等相關專業的高年級學生和研究生的圖像處理教材，也可以作為工程技術人員或其他相關人員的參考書。為方便教學，本書同步更新了電子教案及教材的全部源程序，如有需要，可到清華大學出版社網站下載或與作者聯系。
在本書的撰寫過程中，西安電子科技大學姜建國教授提出了寶貴意見，清華大學信息工程學院電子信息系章毓晉教授提出了有益的建議，在2017年11月召開的教育部電子信息類專業教學指導委員會會議上還聽取了很多專家的建議，在此表示衷心的感謝。
由于作者水平有限，書中缺點和疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。歡迎讀者對本書提出寶貴意見和建議。
作者2019年1月 |
內容簡介：本書系統地介紹了數字圖像處理的基本概念和理論、基本方法和算法。全書共分12章，從內容上可分為3大部分。第1部分是數字圖像處理的基礎知識，包括圖像處理的基本概念及相關基礎。第2部分是數字圖像處理方面的核心內容，系統地討論了數字圖像處理中的各種基本技術，包括圖像處理的各種變換、圖像處理的基本運算、圖像空域增強技術、圖像頻域增強技術、彩色圖像處理、圖像復原和圖像編碼技術等。第3部分是圖像分析和理解方面的內容，由淺入深地介紹了圖像分割、數學形態學、圖像特征與理解等方面的內容，為深入應用奠定堅實的基礎。本書在內容安排上循序漸進、深入淺出，各章均配有豐富的例題和習題，力求突出重點、面向應用、提高能力、解決問題。
本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程、信息與信號處理、電子科學與技術、信息工程、計算機科學與技術、軟件工程、自動化、電氣工程、生物醫學工程、物聯網、電視技術和遙感遙測等相關專業的高年級學生和研究生的圖像處理教材，也可以作為工程技術人員或其他相關人員的參考書。 |
目錄：第1章數字圖像處理概論
1．1數字圖像處理的產生
1．2數字圖像處理的基本概念
1．2．1圖像及其類型
1．2．2圖像與數字圖像
1．2．3其他相關概念
1．2．4數字圖像獲取方法
1．2．5數字圖像的矩陣表示
1．3數字圖像處理系統
1．3．1數字圖像處理硬件系統
1．3．2數字圖像處理軟件系統
1．4數字圖像處理的應用與發展
1．4．1數字圖像處理的應用
1．4．2數字圖像處理的發展
習題
第2章數字圖像處理基礎
2．1數字圖像的類型
2．2圖像數字化器
2．2．1圖像數字化器的組件
2．2．2圖像數字化器的性能
2．2．3圖像數字化器的類型
2．3圖像的采樣和量化
2．3．1采樣
2．3．2量化
2．3．3采樣與量化參數的選擇
2．4像素基本關系
2．4．1像素的鄰接
2．4．2鄰接性、連通性、區域和邊界
2．4．3距離度量
2．5圖像文件格式
2．5．1BMP文件
2．5．2JPEG文件
2．5．3PNG文件
2．5．4TIFF文件
2．5．5GIF文件
2．6數字圖像的顯示特性
2．6．1圖像的顯示
2．6．2圖像的打印
2．7圖像質量評價
2．7．1圖像質量評價方法
2．7．2均方誤差
2．7．3信噪比與峰值信噪比
2．7．4結構相似度
2．8灰度直方圖
2．8．1直方圖的定義與性質
2．8．2直方圖的作用
2．8．3直方圖與圖像的關系
2．9圖像的統計特征
2．9．1圖像的基本統計分析量
2．9．2多維圖像的統計特性
習題
第3章圖像變換
3.1傅里葉變換
3.1.1連續傅里葉變換
3.1.2離散傅里葉變換
3.1.3二維DFT的性質
3.1.4圖像傅里葉變換綜合實例
3.2離散余弦變換
3.2.1一維DCT變換
3.2.2二維DCT變換
3.2.3DCT變換的快速算法
3.2.4二維DCT的頻譜分布
3.3離散K拟L變換
3.3.1K拟L變換的基本原理
3.3.2K拟L變換的性質
3.3.3K拟L變換的逆變換
3.4離散沃爾什變換
3.4.1一維離散沃爾什變換
3.4.2二維離散沃爾什變換
3.4.3沃爾什變換的頻譜
3.5離散哈達瑪變換
3.5.1一維離散哈達瑪變換
3.5.2二維離散哈達瑪變換
3.6小波變換
3.6.1小波變換簡介
3.6.2連續小波變換
3.6.3離散小波變換
習題
第4章圖像處理的基本運算
4.1基本運算的類型
4.2點運算
4.2.1點運算的種類
4.2.2點運算與直方圖
4.2.3點運算的應用
4.3代數運算
4.3.1代數運算的意義
4.3.2加法運算
4.3.3減法運算
4.3.4乘法運算
4.3.5除法運算
4.4幾何運算
4.4.1齊次坐標
4.4.2圖像平移
4.4.3比例縮放
4.4.4鏡像變換
4.4.5旋轉變換
4.4.6復合變換
4.4.7控制點變換
4.4.8透視變換
4.4.9其他變換
4.5灰度級插值
4.5.1最近鄰法
4.5.2雙線性插值法
4.5.3三次內插法
習題
第5章圖像空域增強
5．1圖像噪聲
5．1．1圖像噪聲的產生
5．1．2圖像噪聲的分類
5．1．3圖像噪聲的特點
5．2圖像增強處理分類
5．2．1空域增強法
5．2．2頻域增強法
5．2．3圖像增強效果評價
5．3直接灰度變換增強
5．3．1線性灰度拉伸
5．3．2非線性拉伸
5．3．3光學增強
5．4基于直方圖的圖像增強
5．4．1基本原理
5．4．2直方圖均衡化
5．4．3直方圖規定化
5．5代數運算增強
5．5．1代數運算增強的應用
5．5．2比值處理與應用
5．6空域濾波增強
5．6．1空域濾波模板
5．6．2線性平滑濾波
5．6．3非線性平滑濾波
5．6．4銳化濾波器
5．7空域平滑濾波處理實例
5．7．1程序源代碼
5．7．2應用舉例
習題
第6章圖像頻域增強
6．1低通濾波
6．1．1理想低通濾波器
6．1．2巴特沃斯低通濾波器
6．1．3指數低通濾波器
6．1．4梯形低通濾波器
6．2高通濾波
6．2．1理想高通濾波器
6．2．2巴特沃斯高通濾波器
6．2．3指數高通濾波器
6．2．4梯形高通濾波器
6．3帶通和帶阻濾波
6．3．1帶通濾波器
6．3．2帶阻濾波器
6．4同態濾波
6．4．1同態濾波原理
6．4．2同態濾波實現方法
6．4．3同態濾波的應用
習題
第7章彩色圖像處理
7．1人眼的視覺特性
7．1．1人眼的結構
7．1．2人眼視覺模型
7．1．3人類視覺特性
7．2計算機的顏色模型
7．2．1面向硬件的彩色模型
7．2．2面向視覺感知的顏色模型
7．3偽彩色圖像處理
7．3．1偽彩色處理簡介
7．3．2密度分割
7．3．3灰度級偽彩色變換
7．4全彩色圖像處理
7．4．1彩色圖像處理方法分類
7．4．2彩色圖像直方圖增強
7．4．3彩色圖像去噪
7．4．4彩色頻域處理
習題
第8章圖像復原
8．1圖像退化機理
8．1．1退化原因
8．1．2復原機理
8．2圖像退化模型
8．2．1退化模型的一般特性
8．2．2連續退化模型
8．2．3離散退化模型
8．3無約束復原
8．3．1無約束復原基本原理
8．3．2無約束復原的奇異性
8．4逆濾波
8．4．1逆濾波基本原理
8．4．2逆濾波的病態條件
8．4．3逆濾波復原實例
8．5有約束復原法
8．5．1最小二乘類約束復原
8．5．2維納濾波
8．5．3功率譜均衡
8．5．4幾何均值濾波器
8．6勻速直線運動的模糊恢復
8．6．1勻速運動模糊模型
8．6．2勻速運動復原方法
8．7其他糾正技術
8．7．1幾何畸變校正
8．7．2盲目圖像復原
8．8中值濾波
8．8．1中值濾波基本原理
8．8．2中值濾波特性
8．8．3加權中值濾波
習題
第9章圖像編碼
9．1圖像編碼的基本原理
9．1．1圖像中的信息冗余
9．1．2圖像編碼分類
9．1．3圖像編碼新方法
9．2圖像編碼評價
9．2．1編碼圖像的質量
9．2．2效率指標
9．2．3復雜度與適用范圍
9．3圖像統計編碼
9．3．1變長最佳編碼定理
9．3．2霍夫曼編碼
9．3．3香農拟范諾編碼
9．3．4行程長度編碼
9．3．5算術編碼
9．4位平面編碼
9．4．1位平面二值分解
9．4．2灰度碼分解
9．5預測編碼
9．5．1DPCM的工作原理
9．5．2線性預測編碼
9．5．3非線性預測
9．6圖像的變換編碼
9．6．1變換編碼的基本原理
9．6．2正交變換的物理意義
9．6．3變換類型與子塊大小的選擇
9．6．4變換編碼的步驟
9．7JPEG標準
9．7．1JPEG基本系統
9．7．2JPEG編碼方法
9．7．3漸進式DCT方式編碼
9．7．4JPEG2000
9．7．5JPEG編碼實例
9．8MPEG標準
9．8．1MPEG拟1
9．8．2MPEG拟2
9．8．3MPEG拟4
習題
第10章數學形態學及應用
10．1數學形態學基礎
10．1．1形態學簡介
10．1．2術語和定義
10．2二值形態學
10．2．1腐蝕
10．2．2膨脹
10．2．3開運算與閉運算
10．2．4擊中與擊不中
10．3灰度形態學
10．3．1灰度腐蝕
10．3．2灰度膨脹
10．3．3灰度開運算與閉運算
10．4數學形態學的應用
10．4．1二值形態學平滑濾波
10．4．2圖像細化
10．4．3圖像粗化
習題
第11章圖像分割
11．1圖像分割的基本概念
11．1．1圖像分割的基本原理
11．1．2圖像分割方法
11．2閾值分割法
11．2．1最佳閾值法
11．2．2判別分析法
11．3區域分割法
11．3．1區域生長法
11．3．2區域分裂與合并
11．4邊緣檢測的基本原理
11．4．1邊緣與邊緣信號
11．4．2邊緣的類型
11．4．3典型邊緣信號
11．5邊緣檢測算子
11．5．1一階微分算子
11．5．2二階微分算子
11．5．3Canny邊緣檢測
11．6輪廓提取
11．6．1輪廓跟蹤
11．6．2二值圖像輪廓
11．7圖像匹配
11．7．1模板匹配
11．7．2直方圖匹配
11．7．3形狀匹配
11．8邊緣檢測的MATLAB實現
11．8．1程序代碼
11．8．2應用舉例
習題
第12章圖像特征與理解
12．1幾何特征
12．1．1位置與方向
12．1．2長軸與短軸
12．1．3周長
12．1．4面積
12．1．5距離
12．2形狀特征
12．2．1矩形度
12．2．2寬長比
12．2．3圓形度
12．2．4球狀度
12．2．5不變矩
12．2．6偏心率
12．3顏色特征
12．3．1顏色直方圖
12．3．2顏色集
12．3．3顏色矩
12．3．4顏色聚合向量
12．3．5顏色相關圖
12．4形狀描述子
12．4．1傅里葉描述子
12．4．2拓撲描述
12．4．3邊界鏈碼
12．4．4一階差分鏈碼
12．4．5霍夫變換
12．5紋理描述
12．5．1紋理特征
12．5．2統計法
12．5．3頻譜法
12．5．4空間自相關函數法
12．5．5灰度共生矩陣法
12．5．6紋理句法結構分析
12．6骨架提取
12．6．1骨架的概念
12．6．2中軸變換
習題
參考文獻 |
| 序： |
