圖像處理和分析教程

前言

　　本書是一部介紹圖像處理和分析的基本原理、典型方法和實(shí)用技術(shù)的專門教材，希望為普通高等工科院校的相關(guān)專業(yè)開設(shè)第一門圖像課程服務(wù)?！　”緯x材比較全面，覆蓋了相關(guān)領(lǐng)域的基本內(nèi)容，同時(shí)兼顧了不同專業(yè)背景的學(xué)生和讀者自學(xué)的需要。因?yàn)閳D像技術(shù)是一門比較實(shí)用的技術(shù)，所以本書比較注重實(shí)用性?？紤]到近年許多專業(yè)使用了圖像技術(shù)，但并非專門研究圖像技術(shù)，所以本書沒有過多強(qiáng)調(diào)理論性，盡量減少了公式推導(dǎo)。本書有較多的例題，通過直觀的解釋來幫助讀者理解抽象的概念?！　”緯帉憰r(shí)，從讀者學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，對(duì)概念盡可能先給出比較精煉的定義再進(jìn)行具體介紹，對(duì)所涉及的技術(shù)方法除給出原理外，還提供了比較詳細(xì)的描述。本書各部分相對(duì)獨(dú)立，對(duì)每個(gè)概念或方法盡量一次講清楚，基本不再參引書中其他部分，也不需再查看其他參考文獻(xiàn)?！　”緯鴱姆奖阏n堂教學(xué)的角度出發(fā)，分成了內(nèi)容比較平衡（如同一個(gè)主題內(nèi)容較多，則分為兩章）、長(zhǎng)度接近的15章（每章均4節(jié)或5節(jié)），可每章一次課，用于一個(gè)學(xué)期的教學(xué)。對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)較好或較高年級(jí)的學(xué)生，可考慮每章用2個(gè)學(xué)時(shí)，對(duì)其他一些相近專業(yè)或較低年級(jí)的學(xué)生，可考慮每章用3個(gè)學(xué)時(shí)。本書各章后的習(xí)題也是等數(shù)量的，同樣考慮了各章的均衡。

內(nèi)容概要

本教材系統(tǒng)地介紹圖像處理和分析的一些基本原理、典型方法和實(shí)用技術(shù)。內(nèi)容包括圖像采集、空域圖像增強(qiáng)、彩色圖像增強(qiáng)、圖像變換、頻域圖像增強(qiáng)、圖像恢復(fù)、圖像投影重建、圖像編碼和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、圖像分割原理和典型方法、目標(biāo)表達(dá)描述、特征提取和測(cè)量誤差、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法。讀者可從中了解圖像處理和分析的基本原理和典型技術(shù)并應(yīng)能據(jù)此解決實(shí)際圖像應(yīng)用中的一些具體問題。本書包括許多講解例題，每章均有要點(diǎn)小結(jié)、參考文獻(xiàn)介紹和練習(xí)題（部分練習(xí)題還提供了解答）?！　”緯勺鳛樾盘?hào)與信息處理、通信與信息系統(tǒng)、電子與通信工程、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)科學(xué)及計(jì)算機(jī)視覺等學(xué)科大學(xué)本科專業(yè)基礎(chǔ)課教材，也適合作為遠(yuǎn)程教育或繼續(xù)教育中電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)大學(xué)本科和研究生課程教材，還可供涉及圖像技術(shù)應(yīng)用行業(yè)（如生物醫(yī)學(xué)、廣播電視、工業(yè)自動(dòng)化、文檔識(shí)別、機(jī)器人、電子醫(yī)療設(shè)備、遙感測(cè)繪、智能交通、軍事偵察等）的科技工作者自學(xué)和科研參考。

作者簡(jiǎn)介

章毓晉　1989年獲比利時(shí)列日大學(xué)應(yīng)用科學(xué)博士學(xué)位。1989年至1993年先后為荷蘭德爾夫特大學(xué)博士后及研究人員。1993年到清華大學(xué)工作。1997年起被聘為教授，1998年起被聘為博士生導(dǎo)師。已在國(guó)內(nèi)外發(fā)表了300多篇圖像工程研究論文，編寫了20本教材和專著?，F(xiàn)為中國(guó)圖像圖形學(xué)學(xué)會(huì)

書籍目錄

第1章  緒論　　1.1　圖像及應(yīng)用　　　1.1.1　不同波段的圖像　　　1.1.2　不同類型的圖像　　　1.1.3　圖像應(yīng)用領(lǐng)域　　1.2　圖像工程概述　　　1.2.1　圖像工程的3個(gè)層次　　　1.2.2　相關(guān)學(xué)科　　1.3　圖像表示和顯示　　　1.3.1　圖像和像素　　　1.3.2　圖像顯示　　1.4　圖像存儲(chǔ)與格式　　　1.4.1　圖像存儲(chǔ)器件　　　1.4.2　圖像文件格式　　1.5　本書內(nèi)容提要　　　1.5.1　圖像技術(shù)分類和選取　　　1.5.2　如何學(xué)習(xí)使用本書　　總結(jié)和復(fù)習(xí)　第2章  圖像采集　　2.1　幾何成像模型　　　2.1.1　投影成像幾何　　　2.1.2　基本模型　　　2.1.3　一般模型　　2.2　亮度成像模型　　2.3　采樣和量化　　　2.3.1　空間分辨率和幅度分辨率　　　2.3.2　圖像質(zhì)量與采樣和量化　　2.4　像素間聯(lián)系　　　2.4.1　像素鄰域　　　2.4.2　像素間距離　　2.5　圖像坐標(biāo)變換　　　2.5.1　基本坐標(biāo)變換　　　2.5.2　幾何失真校正　　總結(jié)和復(fù)習(xí)　第3章  空域圖像增強(qiáng)　第4章  彩色圖像增強(qiáng)　第5章  圖像變換　第6章  頻域圖像增強(qiáng)　第7章  圖像恢復(fù)　第8章  圖像投影重建　第9章  圖像編碼基礎(chǔ)　第10章  圖像編碼技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)　第11章  基本圖像分割技術(shù)　第12章  典型圖像分割算法　第13章  目標(biāo)表達(dá)和描述　第14章  特征提取和測(cè)量誤差　第15章  數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法　部分練習(xí)題解答　參考文獻(xiàn)　索引

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　隨著科學(xué)技術(shù)，特別是電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)圖像的采集和應(yīng)用，以及加工技術(shù)近年來得到極大的重視和長(zhǎng)足的進(jìn)展，出現(xiàn)了許多有關(guān)的新理論、新技術(shù)、新算法、新手段和新設(shè)備，并已使得圖像技術(shù)在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生、教育、娛樂、管理、通信等方面得到了廣泛的應(yīng)用，對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展、改善人們生活水平都起到了重要的作用?！　”緯饕榻B一些基本的和典型的圖像（處理和分析）技術(shù)，本章則先對(duì)圖像相關(guān)概念給予介紹，對(duì)圖像技術(shù)的整體情況給予概述，并為后續(xù)各章的學(xué)習(xí)打些基礎(chǔ)。　　本章各節(jié)安排如下?！　?.1節(jié)　給出圖像的定義，并舉出各種各樣的圖像示例，還羅列了一些圖像應(yīng)用的領(lǐng)域?！　?.2節(jié)　概括介紹代表圖像技術(shù)總體的圖像工程學(xué)科的情況，以及與一些相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系和區(qū)別?！　?.3節(jié)　討論如何表示圖像和圖像的基本單元——像素，以及如何顯示圖像。　　1.4節(jié)　介紹存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的基本器件以及幾種常用的圖像數(shù)據(jù)格式?！　?.5節(jié)　對(duì)圖像技術(shù)進(jìn)行了初步分類，在此基礎(chǔ)上討論了內(nèi)容的選取和使用本書的一些建議?！　?.1　圖像及應(yīng)用　　圖像是用各種觀測(cè)系統(tǒng)以不同形式和手段觀測(cè)客觀世界而獲得的，可以直接或間接作用于人眼并進(jìn)而產(chǎn)生視知覺的實(shí)體。例如，人的視覺系統(tǒng)就是一個(gè)觀測(cè)系統(tǒng)，通過它得到的圖像就是客觀景物在人心目中形成的影像。視覺是人類觀察世界、認(rèn)知世界的重要功能手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類從外界獲得的信息約有75％來自視覺系統(tǒng)，這既說明視覺信息量巨大，也表NA類對(duì)視覺信息有較高的利用率。視覺信息來源于圖像，這里的圖像是比較廣義的，如照片、繪畫、草圖、動(dòng)畫、視像等。　　客觀世界在空間上是三維（3-D）的，但大部分成像裝置都將3-D世界投影到二維（2-D）像平面，此時(shí)得到的圖像是2-D的。由于獲取的方法不同以及使用的領(lǐng)域不同，圖像有許多種形式。　　圖像帶有大量的信息，百聞不如一見，一圖值千字都說明了這個(gè)事實(shí)。早期英文書籍里一般用picture代表圖像，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在都用image代表離散化了的數(shù)字圖像（所以中文用“圖像”這個(gè)詞應(yīng)更合理）。

編輯推薦

　　圖像工程領(lǐng)域的經(jīng)典教材，選材全面、注重實(shí)用、解釋直觀、示例豐富；各章平衡、方便教學(xué)、提供索引、便于查閱?！　　秷D像處理和分析教程》系統(tǒng)地介紹了圖像處理和分析的一些基本原理、典型方法和實(shí)用技術(shù)從教學(xué)的角度看，主要特色包括：　　設(shè)計(jì)了內(nèi)容比較平衡、長(zhǎng)度類似（節(jié)數(shù)接近）的15章，可每章一次課，用于一個(gè)學(xué)期的教學(xué)?！　「拍疃嘤芯珶挾x，盡量減少了公式推導(dǎo)，提供了較多的例題，對(duì)部分練習(xí)題提供了參考解答?！　∶空戮锌偨Y(jié)和復(fù)習(xí)，并有針對(duì)性地介紹參考文獻(xiàn)。文后給出術(shù)語(yǔ)索引和對(duì)應(yīng)的英文，這既方便了對(duì)《圖像處理和分析教程》的查閱，也方便了聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)資料。

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