數(shù)字圖像處理

前言

數(shù)字圖像處理是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，其中的許多處理算法具有實(shí)際應(yīng)用背景。學(xué)習(xí)數(shù)字圖像處理原理與算法必須與編程實(shí)踐相結(jié)合才能真正理解和掌握。為此，作者編寫了《數(shù)字圖像處理——原理與算法》（以下簡稱為《原理與算法》），并將主要算法的編程實(shí)現(xiàn)寫成《數(shù)字圖像處理——Visual C#.NET編程與實(shí)驗(yàn)》（以下簡稱為《編程與實(shí)驗(yàn)》）。在《原理與算法》中，作者對于原理與算法的著眼點(diǎn)不是“介紹性”的，即不是停留在介紹上，而是著眼于實(shí)現(xiàn)和實(shí)踐。雖然將數(shù)字圖像處理算法作為基本對象，但對于沒有學(xué)習(xí)過甚至沒有接觸過計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和算法的讀者來說，也能順利地學(xué)完大部分章節(jié)。如用現(xiàn)在流行的語言來說，就是該書是“零知識”起點(diǎn)的，即對于數(shù)字圖像處理和算法兩個方面是“零知識”起點(diǎn)的。對于其他基礎(chǔ)知識，一般要求讀者學(xué)習(xí)過大學(xué)高等數(shù)學(xué)和一門程序設(shè)計(jì)語言，如C語言或Java語言。一個算法只有當(dāng)程序?qū)崿F(xiàn)時才是一個真正意義上的算法。一方面，算法在實(shí)現(xiàn)時，仍然會遇到一些計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)的困難；另一方面，當(dāng)算法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)時，可以通過程序的運(yùn)行和對代碼的分析進(jìn)一步理解和掌握算法，還可以學(xué)到編程實(shí)現(xiàn)的技巧，而這些正是讀者需要掌握的。在學(xué)完原理與算法后，還應(yīng)進(jìn)行編程和實(shí)驗(yàn)?！毒幊膛c實(shí)驗(yàn)》中的程序是完整的，程序除了使用標(biāo)準(zhǔn)的可視化選擇控件設(shè)置參數(shù)外，還設(shè)置了默認(rèn)參數(shù)。這樣處理的目的之一是給讀者在進(jìn)行圖像處理實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)時帶來便利。目的之二是為了方便非計(jì)算機(jī)專業(yè)的讀者學(xué)習(xí)和應(yīng)用圖像處理技術(shù)。所以，本書不僅是面向計(jì)算機(jī)專業(yè)的，還適合電子信息、自動控制、生物醫(yī)學(xué)等專業(yè)。由于程序能自動運(yùn)行，即使初學(xué)者也能從中有所收獲，所以本書大部分內(nèi)容對于?？啤⒏叩嚷殬I(yè)技術(shù)學(xué)院等層次的讀者也是適合的。當(dāng)然，書中的某些內(nèi)容，特別是最后3章，是為本科高年級學(xué)生和研究生們創(chuàng)新學(xué)習(xí)特意編寫的。《編程與實(shí)驗(yàn)》中的部分程序代碼來自于作者與公司的合作研發(fā)項(xiàng)目，具有應(yīng)用價值，允許非商業(yè)性的借鑒與修改，但必須遵守通用知識產(chǎn)權(quán)的協(xié)議。某些程序代碼在國內(nèi)外的著作中還是首次出現(xiàn)或者是首次出現(xiàn)能正確運(yùn)行的程序代碼。本書由作者一人完成。因此，程序與相應(yīng)的內(nèi)容是一致的。由于個人的能力和水平有限，雖然作者經(jīng)過極大的努力校對全書，但是書中不可避免地還有一些錯誤，希望讀者和同行專家批評指正。作者對在參考文獻(xiàn)中列出的作者們表示衷心的感謝！

內(nèi)容概要

　　《數(shù)字圖像處理:Visual C#.NET編程與實(shí)驗(yàn)》除緒論介紹Visual C#.NET編程基礎(chǔ)外，其余15章對應(yīng)地編程實(shí)現(xiàn)了配套書《數(shù)字圖像處理——原理與算法》中除K-L變換外的所有算法并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。隨書光盤中有完整的程序代碼和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)圖像，可直接運(yùn)行。部分程序源代碼來自于作者的科學(xué)研究和與公司的合作研發(fā)，具有借鑒和參考價值?？晒╇娮有畔?、通信、計(jì)算機(jī)、自動控制、生物醫(yī)學(xué)等理工科相關(guān)專業(yè)的大專、大學(xué)本科和研究生及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考。

書籍目錄

前言緒論Visual C#.NET編程基礎(chǔ)0.1.NET和C#語言簡介0.1.1 什么是.NET0.1.2 什么是C#和Visual C#.NET0.1.3 本書編程和實(shí)驗(yàn)的環(huán)境0.1.4 無Visual C#.NET知識的讀者進(jìn)行本書實(shí)驗(yàn)的方法0.2 Visual Studio.NET初步0.2.1 Visual Studio.NET系統(tǒng)0.2.2 創(chuàng)建圖像處理項(xiàng)目第1章 概論1.1 編程算法1.1.1 圖像的統(tǒng)計(jì)特性1.1.2 直方圖的計(jì)算1.1.3 PGM圖像顯示1.1.4 圖像質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)1.2 程序?qū)崿F(xiàn)1.2.1 主程序源碼1.2.2 編程方法注解1.3 實(shí)驗(yàn)1.3.1 圖像的統(tǒng)計(jì)特性、直方圖、圖像間距離與圖像客觀評價1.3.2 RAW圖像和PGM圖像的讀寫第2章 圖像數(shù)字化2.1 編程算法2.1.1 采樣2.1.2 均勻量化2.2 程序?qū)崿F(xiàn)2.2.1 主程序源碼2.2.2 編程方法注解2.3 實(shí)驗(yàn)2.3.1 圖像采樣2.3.2 圖像量化第3章 圖像處理基礎(chǔ)3.1 編程算法3.1.1 彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榛叶葓D像3.1.2 灰度閾值變換3.1.3 灰度線性變換3.1.4 偽彩色處理3.1.5 圖像融合3.2 程序?qū)崿F(xiàn)3.2.1 主程序源碼3.2.2 編程方法注解3.3 實(shí)驗(yàn)3.3.1 彩色圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榛叶葓D像3.3.2 灰度閾值變換3.3.3 灰度線性變換3.3.4 偽彩色處理3.3.5 圖像融合第4章 圖像幾何變換4.1 編程算法4.1.1 仿射變換4.1.2 圖像插值放大4.2 程序?qū)崿F(xiàn)4.2.1 主程序源碼4.2.2 編程方法注解4.3 實(shí)驗(yàn)4.3.1 圖像仿射變換4.3.2 圖像插值放大與縮小第5章 圖像時頻變換5.1 編程算法5.1.1 快速傅里葉變換5.1.2 利用FFT快速計(jì)算DCT5.1.3 離散沃爾什-哈達(dá)瑪變換5.1.4 小波變換5.2 程序?qū)崿F(xiàn)5.2.1 主程序源碼5.2.2 編程方法注解5.3 實(shí)驗(yàn)5.3.1 圖像FFT變換5.3.2 圖像DCT變換5.3.3 圖像DWT變換5.3.4 圖像WHT變換第6章 圖像增強(qiáng)6.1 編程算法6.1.1 空域圖像增強(qiáng)6.1.2 頻域圖像增強(qiáng)6.1.3 圖像銳化6.2 程序?qū)崿F(xiàn)6.2.1 主程序源碼6.2.2 編程方法注解6.3 實(shí)驗(yàn)6.3.1 空域增強(qiáng)6.3.2 頻域增強(qiáng)6.3.3 圖像銳化第7章 圖像恢復(fù)7.1 編程算法7.2 程序?qū)崿F(xiàn)7.2.1 主程序源碼7.2.2 編程方法注解7.3 實(shí)驗(yàn)第8章 圖像分割8.1 編程算法8.1.1 邊緣檢測8.1.2 圖像閾值法8.1.3 Hough變換8.2 程序?qū)崿F(xiàn)8.2.1 主程序源碼8.2.2 編程方法注解8.3 實(shí)驗(yàn)8.3.1 邊緣檢測8.3.2 圖像閾值法8.3.3 Hough變換第9章 圖像特征與分析9.1 編程算法9.1.1 邊界提取9.1.2 輪廓跟蹤9.1.3 區(qū)域形心位置9.1.4 不變矩9.1.5 圖形細(xì)化9.2 程序?qū)崿F(xiàn)9.2.1 主程序源碼9.2.2 編程方法注解9.3 實(shí)驗(yàn)9.3.1 輪廓跟蹤與鏈碼9.3.2 圖形細(xì)化第10章 圖像形態(tài)學(xué)10.1 編程算法10.1.1 基本運(yùn)算10.1.2 二值圖像形態(tài)學(xué)的應(yīng)用10.1.3 灰度形態(tài)學(xué)10.1.4 灰度圖像形態(tài)學(xué)的應(yīng)用10.2 程序?qū)崿F(xiàn)10.2.1 主程序源碼10.2.2 編程方法注解10.3 實(shí)驗(yàn)10.3.1 二值圖像形態(tài)學(xué)10.3.2 灰度圖像形態(tài)學(xué)第11章 模式識別11.1 編程算法11.1.1 模板匹配分類法11.1.2 二值數(shù)據(jù)Bayes分類11.1.3 獎懲算法11.1.4 最小均方誤差算法11.2 程序?qū)崿F(xiàn)11.2.1 主程序源碼11.2.2 編程方法注解11.3 實(shí)驗(yàn)11.3.1 識別手寫數(shù)字11.3.2 識別訓(xùn)練第12章 圖像壓縮12.1 編程算法12.1.1 顏色表12.1.2 數(shù)據(jù)壓縮算法12.1.3 DCT圖像壓縮12.2 程序?qū)崿F(xiàn)12.2.1 主程序源碼12.2.2 編程方法注解12.3 實(shí)驗(yàn)12.3.1 圖像壓縮實(shí)驗(yàn)12.3.2 數(shù)據(jù)壓縮算法第13章 分形圖像壓縮13.1 編程算法13.2 程序?qū)崿F(xiàn)13.2.1 主程序源碼13.2.2 編程方法注解13.3 實(shí)驗(yàn)13.3.1 分形與迭代函數(shù)系13.3.2 分形圖像壓縮和解壓縮第14章 圖像加密14.1 編程算法14.1.1 空域圖像加密14.1.2 頻域圖像加密14.2 程序?qū)崿F(xiàn)14.2.1 主程序源碼14.2.2 編程方法注解14.3 實(shí)驗(yàn)14.3.1 空域圖像加密14.3.2 頻域圖像加密第15章 圖像水印15.1 編程算法15.1.1 空域水印15.1.2 頻域水印15.2 程序?qū)崿F(xiàn)15.2.1 主程序源碼15.2.2 編程方法注解15.3 實(shí)驗(yàn)15.3.1 空域水印15.3.2 頻域水印參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：0.1.NET和C#語言簡介0.1.1 什么是.NET當(dāng)今世界是互聯(lián)網(wǎng)世界，許多工作已經(jīng)不能只用一臺計(jì)算機(jī)來完成。因此，希望通過互聯(lián)網(wǎng)把全世界的計(jì)算機(jī)都連接起來，然后使它們能夠互相協(xié)作完成一個大的工作和任務(wù)。.NET正是這樣一個平臺，它可以使互聯(lián)網(wǎng)上的每臺計(jì)算機(jī)都成為一個信息發(fā)布中心，可以使用其他計(jì)算機(jī)上的資源來完成自己的任務(wù)，這樣可以節(jié)省很多的時間，從而提高工作效率。.NET平臺是目前IT產(chǎn)業(yè)中軟件業(yè)的主流發(fā)展方向。0.1.2 什么是C#和Visual C# .NETC#（英語讀法為cSharp）是微軟公司設(shè)計(jì)的一種高級編程語言，它是一種完全面向?qū)ο蟮恼Z言。如今面向?qū)ο笳Z言已成為編程語言的主流和趨勢，而在C#出現(xiàn)之前最流行的面向?qū)ο笳Z言是.Java，但.NET平臺對Java的支持不夠。為了彌補(bǔ)這個缺憾，同時也是為了能夠趕超.Java語言，微軟公司推出了建立在.NET平臺上的面向?qū)ο笳Z言C#。C#集中了17種語言的優(yōu)點(diǎn)，將成為.NET平臺上的主流開發(fā)語言。Visual Studio .NET是一個全新的開發(fā)環(huán)境，同時集成了Visual C#. NET、Visual C++.NET、Visual Basic .NET和Visual C#.NET等開發(fā)環(huán)境。Visual C# .NET兼具Visual Basic的高效性和Visual C++的強(qiáng)大功能，是專門針對.NET設(shè)計(jì)的語言。C#是Visual C#. NET的核心語言，而Visual C#.NET是以C#語言為核心的可視化集成開發(fā)環(huán)境。

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《數(shù)字圖像處理:Visual C#.NET編程與實(shí)驗(yàn)》：普通高等教育計(jì)算機(jī)規(guī)劃教材。

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