圖像工程問題解析( 簡體 字) | |
作者:章毓晉 | 類別:1. -> 教材 -> 數位影像處理 |
出版社:清華大學出版社 | 3dWoo書號: 50501 詢問書籍請說出此書號! 有庫存 NT售價: 295 元 |
出版日:12/1/2018 | |
頁數:212 | |
光碟數:0 | |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 字 ) |
ISBN:9787302510468 | 加入購物車 │加到我的最愛 (請先登入會員) |
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第1單元基礎知識第1章圖像采集
第2章像素聯系 第3章形態變換 第4章圖像變換 第2單元圖像處理第5章圖像增強 第6章圖像恢復 第7章圖像編碼 第8章拓展技術 第3單元圖像分析第9章圖像分割 第10章目標表達描述 第11章特性分析 第4單元圖像理解第12章三維表達 第13章立體視覺 第14章景物重構 第15章知識和匹配 第5單元相關參考第16章數學形態學 第17章高層研究應用 第18章視感覺和視知覺 單元標題問題數量章標題問題數量 1基礎知識56 1圖像采集12 2像素聯系10 3形態變換11 4圖像變換23 2圖像處理70 5圖像增強26 6圖像恢復14 7圖像編碼15 8拓展技術15 3圖像分析46 9圖像分割15 10目標表達描述14 11特性分析17 4圖像理解43 12三維表達10 13立體視覺11 14景物重構11 15知識和匹配11 5相關參考41 16數學形態學19 17高層研究應用11 18視感覺和視知覺11 目錄 第1單元基礎知識 第1章圖像采集 11變焦操作與采樣操作 12圖像與場景的幾何信息 13成像單元數 14景深的計算 15光源照射亮度的計算 16攝像機運動與像素亮度變化 17結構光成像的計算 18不同立體成像的方式 19圖像與理解場景的信息 110數字弧的判斷 111方盒量化和網格相交量化 112網格相交量化的結果 第2章像素聯系 21子集鄰接和連接的判斷 224通路和8通路的轉換 23用鄰接矩陣表示像素之間的鄰接關系 24六邊形采樣坐標系 25離散圓盤 26像素間的距離和通路 27馬步距離滿足測度性質 28斜面距離與歐氏距離 29通路長度的計算 210不同鄰接情況下的通路長度 第3章形態變換 31齊次坐標直線交點 32齊次坐標的幾何解釋 33單位正方形的剪切變換 34不同坐標變換實現相同功能 35仿射變換的作用/功能 36仿射變換下的線段長度比 37仿射變換矩陣的參數 38投影變換及其特例的特點對比 39圖像平面與世界坐標系的映射 3103D投影幾何和變換不變量 311透視投影中的歧義 第4章圖像變換 41奇偶函數 42傅里葉變換對的平移性質 43函數的傅里葉變換公式 44沃爾什變換計算 45哈達瑪變換矩陣 46斯拉特變換矩陣 47多種變換的計算 48哈爾變換的基函數 49哈爾變換矩陣 410哈爾函數計算 411矩陣的哈爾變換計算 412哈爾變換和哈達瑪變換的計算 413哈爾小波函數及其傅里葉變換 414時域窗和頻域窗 415蓋伯變換濾波圖像 416縮放函數和小波函數 417小波變換和反變換 418小波變換系數的計算 419拉東變換的計算 420霍特林反變換 421霍特林變換的證明 422霍特林變換的計算 423用霍特林變換重建的均方誤差 第2單元圖像處理 第5章圖像增強 51圖像增強方法辨析 52位面提取函數 53灰度映射曲線的分析 54調整灰度映射曲線的效果 55直方圖均衡化的變型 56用1D模板實現2D模板的卷積 57小尺寸模板與大尺寸模板 58用不同平均來消除噪聲 59增強圖像中特定統計特性的區域 510借助像素梯度進行增強 511利用單方向灰度差的增強 512用平滑操作實現銳化操作 513兩個平滑操作的差與銳化操作 514用不同模板計算中值 515中值濾波中更新中值 516中值濾波的模板與消除噪聲效果 517不同濾波方法的特點和對比 518用低通濾波實現高通濾波 519用兩個低通濾波器構建一個高通濾波器 520巴特沃斯帶通濾波器 521巴特沃斯低通濾波消除虛假輪廓 522鄰域平均對應的濾波器 523鄰域差分對應的濾波器 524濾波器分解 525空域模板的設計 526對椒鹽噪聲的線性濾波 第6章圖像恢復 61幾何失真的雙線性校正 62恢復轉移函數的形式 63分段換方向運動的轉移函數 64勻加速運動所造成的模糊 65有約束最小平方恢復濾波器的轉移函數 66正弦模式干擾的消除 67正弦模式干擾與勻速直線運動模糊的對比 68圖像修復和圖像補全的對比 69大寫英文字母的投影 610特殊圖像的投影重建 611傅里葉變換投影定理的證明 612扇束投影實驗結果 613代數重建技術的迭代計算 614最大似然最大期望重建算法的迭代計算 第7章圖像編碼 71符號與符號串的概率 72一階和二階編碼 73編碼圖信噪比的計算 74二值碼和灰度碼 75二值分解和灰度碼分解 761D游程和WBS編碼方法 77對英文字母的哈夫曼編碼 78哈夫曼編碼和平移哈夫曼編碼 79哈夫曼編碼和截斷哈夫曼編碼 710算術編碼過程 711算術編碼可編序列長度 712LZW編碼 713分區模板編碼 714閾值編碼 715霍特林變換與編碼 第8章拓展技術 81平均絕對差和歸一化互相關 82水印失真測度 83亞采樣和剪切的比較 84彩色光的亮度 85RGB彩色立方體上給定亮度值的點 86RGB彩色立方體上給定飽和度值的點 87RGB彩色立方體與HSI顏色實體 88相加光的HSI坐標 89彩色光的配色與混合 810飽和度增強與色調增強的結果 811分段運動軌跡 812累積差圖像的計算 813圖像金字塔表達 814高斯和拉普拉斯金字塔的構建 815檢測和消除邊緣時的小波特性 第3單元圖像分析 第9章圖像分割 91體素的積分密度 92不同微分算子的效果比較 93拉普拉斯值的計算 94最小核同值區和索貝爾算子 95灰度梯度散射圖 96基于過渡區的閾值分割 97克服分水嶺算法過分割的方法 98使用遺傳算法分割 99哈夫變換仿真 910從2D哈夫變換推廣到3D哈夫變換 911矩保持法和一階微分期望值法 912分割中的先驗信息 913分割目標的形狀測度 914誤差概率與絕對最終測量精度 915分割評價實驗 第10章目標表達描述 101基于聚合和基于分裂的最小均方誤差線段逼近法 102正五角形的外接盒和最小包圍長方形 103方和圓的標記及形狀描述符 104長方形和橢圓的形狀描述符 105傅里葉描述符 106階為10的所有形狀及它們的形狀數 107歐拉數計算 108不變矩的形狀區分能力 109描述符的形狀區分能力 1010隨機點分布的泊松概率和高斯概率 1011組合有向線段 10123D圖像中的連通悖論 1013直線長度的計算 1014離散距離d5,7的最大相對誤差 第11章特性分析 111灰度共生矩陣與紋理參數 112形狀因子與邊界的連通性 113曲線曲率的計算 114形狀的判斷 115形狀定義和表達 116分形維數的計算 117移動目標的成像 118轉動目標的成像 119中值維護背景的背景建模方法 1110高斯混合模型 1111輻射狀模糊程度 1112視頻中目標的運動 1113光流方程 1114基本運動和光流場 1115運動場和光流的不一致 1116卡爾曼濾波和粒子濾波 1117不同跟蹤方法的優缺點 第4單元圖像理解 第12章三維表達 121接續曲線的高斯圖 122曲面上的主方向 123鞍脊和鞍谷表面的方向導數 124鞍脊表面的曲率 125橢圓球的高斯球和擴展高斯圖 126曲率與撓率的幾何意義 127曲率和撓率的計算 128行進立方體算法重構等值面 129覆蓋算法效果示例 1210覆蓋算法重構等值面 第13章立體視覺 131采集器移動與視差變化 132近視校正 133雙目成像模式的比較 134順序性約束 135極線與極點 136極線與投影點 137本質矩陣的推導 138景物表面傾斜的問題 139相對深度誤差 1310水平四目的期望值曲線 1311單方向多目立體視覺 第14章景物重構 141鏡面反射強度計算 142理想散射表面的反射強度 143朗伯表面夾角與亮度 144理想散射表面性質 145攝像機運動參數 146鏡頭的焦距和景深 147攝像機傾斜成像的變形 148從影調恢復形狀與雙目立體視覺 149影調與結構光的對比 1410紋理平面的朝向 1411圓變形后的橢圓長短軸 第15章知識和匹配 151邏輯等價關系 152目標分類知識的不同表達 153模板匹配與哈夫變換 154形狀數之間的相似距離 155關系匹配計算 156關系匹配中的計算量 157有色圖的同構 158有共同頂點的子圖 159計算各種子圖 1510圖同構和子圖同構 1511距離比較 第5單元相關參考 第16章數學形態學 161膨脹的計算 162灰度膨脹的組合性 163腐蝕的組合性 164位移不變性驗證 165結構元素的尺寸和取值 166結構元素分解 167開啟、閉合、高帽運算 168形態學基本操作 169擊中—擊不中計算 1610不同距離圓盤的細化 1611圓盤細化實例 1612細化步驟和過程 1613粗化步驟和過程 1614利用粗化進行細化 1615噪聲濾除 1616形態學梯度 1617形態學梯度邊緣增強算子 16188連接轉m連接 1619頂面和陰影 第17章高層研究應用 171貝葉斯分類器的邊界函數 172貝葉斯融合 173圖像配準 174圖像拼接 175粗糙集分類 176中心矩法 177詞袋模型與費舍爾矢量比較 178灰度圖和彩色圖檢索 179自拍圖的檢索 1710活動剖析 1711路徑學習方法 第18章視感覺和視知覺 181錐細胞的排列與視網膜上的分辨率 182視敏度 183人類視覺系統感知彩色 184圖形的良好性 185眼肌運動 186單目深度線索 187恒常性程度 188遠距離時的大小知覺恒常性 189透視縮放和透視縮短 1810視野隨運動速度的變化 1811視覺感知的方法 索引 本書系統地收集了256個圖像工程(圖像處理、圖像分析、圖像理解及其技術應用)學習中的各類問題,并進行了分析和解答。這些問題涉及圖像采集、像素聯系、形態變換、圖像變換、圖像增強、圖像恢復、圖像編碼、拓展技術、圖像分割、目標表達描述、特性分析、三維表達、立體視覺、景物重構、知識和匹配、數學形態學、高層研究應用、視感覺和視知覺。它提供了一些幫助進行相關課程教學和學習的參考和補充材料。
本書可作為信息科學、計算機科學、計算機應用、信號與信息處理、通信與信息系統、電子與通信工程、模式識別與智能系統等學科大學本科或研究生的專業基礎課(包括圖像處理、圖像分析、圖像理解等課程)的教參和教輔,供課程的教師授課和學生深入學習之用,也可供涉及計算機視覺技術應用行業(如工業自動化、人機交互、辦公自動化、視覺導航和機器人、安全監控、生物醫學、遙感測繪、智能交通和軍事公安等)的科技工作者自學及科研參考。 本書對圖像工程(圖像處理、圖像分析、圖像理解及其技術應用)學習中的各類問題進行了分析和解答。它提供了一些幫助進行相關課程教學和學習的參考和補充材料,教師可以將之作為教參或教輔使用,學習者可以將之作為學習輔導書或深入鉆研的參考書。
筆者在過去20多年先后開設并講授過10多門本科生和研究生的“圖像工程”課程,其中一些講了10多年,長的講了20多年。筆者近20年還編寫出版了30多本有關圖像工程的教材,至今已發行了30多萬冊。在授課和答疑等各個與學習者交流的環節和過程中,筆者陸續遇到和收集了來自多方面的問題。從內容上說,它們有些涉及比較容易混淆的概念、有些是教材中限于篇幅和學時未能細化的步驟、有些是需要示例才能描述清楚的原理、有些是需要圖表幫助以直觀化的方法。解析這些問題可以幫助教學、深化理解,有助于學習和復習,也可用于測驗和考試。 這些問題從來源上說,有些源自歷年課程的考試題,也有些源自布置的大作業題/項目訓練題; 既有一些改編自筆者在授課時學生的提問,也有一些改編自教材使用者通過電話或郵件與筆者交流的問題,還有一些改編自前幾版教材中的講解例題或精選的練習題。 本書從教和學的角度出發,共選取了256個問題單元,每個問題單元均由3部分組成。 (1)標題: 簡明扼要地點出問題的中心內容; (2)題面: 具體描繪了問題的條件、要求; (3)解析: 對問題進行了詳細的分析和解答。 上述對問題單元的構建,將常見的例題形式與習題形式進行了結合。每個問題單元都可看作加了標題(指示要考查的主題)的習題或加了題面(可與解析結果結合)的例題。所以,一方面教師可用作講解例題以深化教學或示例技術效果,或(修改調整后)用作考試、測驗題; 另一方面學習者可用來復習總結對概念的學習或參考開拓解決問題的思路,或對學習效果進行自我測試。 全書由5個單元組成,圖像工程的3個層次——圖像處理、圖像分析、圖像理解——各為一個單元,它們共同的基礎知識為一個單元,與它們相關的參考內容為另一個單元。參考文獻和相關教材是按單元給出的。每個單元又分成3章或4章,每章基本對應一大類圖像技術。對屬于圖像處理、圖像分析、圖像理解3類之一的課程,可以選擇相應單元的對應章再加上一部分基礎知識的對應章和一部分相關參考的對應章。 全書共18章(二級標題),各章均包含10個或以上的問題單元(以三級標題標注)。全書共有文字(也包括圖片、繪圖、表格、公式等)30多萬。本書共有編號的圖211個(包括244幅圖片)、表格50個。書末還給出了300多個主題索引(及英譯),這些主題詞可按問題編號索引。另外,書中的彩色圖片印刷后均為黑白的,但可以通過手機掃描圖片旁的二維碼,查看對應彩色照片,獲得更多的信息和更好的觀察效果。 本書的選材內容和結構方式都是新的嘗試,歡迎使用者提出寶貴意見和建議。 最后,要特別感謝我的妻子何蕓和女兒章荷銘,正是她們的理解和支持,使本書得以在節日中完稿。 章毓晉 2018年五一節于書房 |