數(shù)字圖像處理

內(nèi)容概要

本書是數(shù)字圖像處理理論與實踐相結(jié)合的成功之作，強調(diào)如何應用理論知識解決工業(yè)和科學研究中常見的實際問題。本書著重闡述了數(shù)字圖像處理的基本概念和實用技術(shù)，使讀者能夠使用這些技術(shù)解決數(shù)字圖像處理過程中所遇到的各種問題。全書共22章，第1章至第5章講述數(shù)字化圖像及其顯示，圖像處理軟件；第6章至第8章講授點、代數(shù)和幾何運算；第9章至第15章講授線性系統(tǒng)理論、傅里葉變換、離散圖像變換和小波變換；第16章至第20章講授圖像復原、圖像壓縮及模式識別；第21章至第22章講授彩色、多光譜圖像處理及三維圖像處理。
本書可供大學本科生和研究生作為教材或參考書，也可作為從事數(shù)字圖像處理研究和開發(fā)的技術(shù)人員的參考書。

作者簡介

　　Kenneth R.Castleman，于1967年和1970年在Texas大學Austin分校獲電子工程碩士和生物醫(yī)學工程博士學位，早年曾在CalTech任教和從事研究工作，講授“數(shù)字圖像處理”課程。其后的幾十年里，曾在USC、UCLA、NASA／JPL等著名學校或重要機構(gòu)任職，1991年至今任Perceptive Scientific Instruments（PSI）公司主管R&D的副總裁，從事醫(yī)學圖像研究和應用產(chǎn)品開發(fā)。

書籍目錄

第一部分
　第1章　圖像及其數(shù)字處理
　　1．1引言
　　1．2數(shù)字圖像處理概述
　　1．3哲學觀點
　　1．4數(shù)字圖像處理的實踐
　　習題
　　參考文獻
　第2章　圖像數(shù)字化
　　2．1概述
　　2．2圖像數(shù)字化器的性能
　　2．3圖像數(shù)字化器的類型
　　2．4圖像數(shù)字化器的組成元件
　　2．5電子成像管攝像機
　　2．6固態(tài)攝像機
　　2．7膠片掃描
　　2．8小結(jié)
　　習題
　　作業(yè)
　　參考文獻
　第3章　數(shù)字圖像顯示
　　3．1引言
　　3．2顯示特性
　　3．3暫時顯示
　　3．4永久顯示
　　3．5小結(jié)
　　習題
　　作業(yè)
　　參考文獻
　第4章　圖形處理軟件
　　4．1引言
　　4．2圖像處理系統(tǒng)
　　4．3用戶界面
　　4．4軟件開發(fā)過程
　　4．5小結(jié)
　　習題
　　作業(yè)
　　參考文獻
　第5章　灰度直方圖
　　5．1引言
　　5．2直方圖的用途
　　5．3直方圖與圖像的關系
　　5．4小結(jié)
　　習題
　　作業(yè)
　　參考文獻
　第6章　點運算
　　6．1引言
　　6．2點運算和直方圖
　　6．3點運算的應用
　　6．4小結(jié)
　　習題
　　作業(yè)
　第7章　代數(shù)運算
　　7．1引言
　　7．2代數(shù)運算和直方圖
　　7．3代數(shù)運算的應用
　　7．4小結(jié)
　　習題
　　作業(yè)
　第8章　幾何運算
　　8．1引言
　　8．2灰度級插值
　　8．3空間變換
　　8．4幾何運算的應用
　　8．5小結(jié)
　　習題
　　作業(yè)
　　參考文獻
第二部分
　第9章　線性系統(tǒng)理論
　　9．1引言
　　9．2調(diào)諧信號與復信號分析
　　9．3卷積
　　9．4若干有用的函數(shù)
　　……
第三部分
附錄1　數(shù)字圖像處理詞匯表
附錄2　參考書目
附錄3　數(shù)學基礎

章節(jié)摘錄

　　許多處理運算背后的理論實際上是基于對連續(xù)函數(shù)進行的分析，這種辦法確實能很好地解決問題。而另一些處理過程則更適于用對各個像素進行邏輯運算來構(gòu)思，這時離散的方法就更好些。經(jīng)常是兩種方法都能描述一個過程，我們必須選其一。在許多情況下，我們會發(fā)現(xiàn)，分別采用連續(xù)分析和離散技術(shù)的兩種方案，會導致相同的答案。但是沿著不同思路對問題的理解會大不相同?！　∮捎跀?shù)字圖像是以離散為基礎的，因此一味堅持連續(xù)的觀點而忽略離散這個基本特性是危險的。有時，當以連續(xù)的方式考慮問題時，所處理的圖像會呈現(xiàn)出乎意料的、不正常性質(zhì)，比方說一個可見的奇怪圖像（如Moire條紋圖形）或一個特別沒道理的測量結(jié)果。當處理結(jié)果和用連續(xù)函數(shù)分析的結(jié)果有顯著不同時，我們稱之為采樣效應（sampling effect）?！　∮捎趫D像所對應的景物中的物體及成像的設備用連續(xù)函數(shù)能更好地表示，因此將思路只局限于離散數(shù)學和邏輯運算同樣是不明智的。例如，在圖像復原中，可以使用數(shù)字方法（即離散方法）對源自連續(xù)（模擬）形式、以連續(xù)形式退化而且將以連續(xù)形式顯示和觀察的圖像進行改善。如果將數(shù)字圖像方法只當成是離散數(shù)學的運用，那就忽略了圖像處理的主體。只有當一幅圖像源于且終于數(shù)字形式時，使用離散方法才是合理的?！　≡诖蠖鄶?shù)情況下，采用離散的技術(shù)來處理連續(xù)世界的圖像。圖像的原本狀態(tài)是連續(xù)的，處理的結(jié)果一般也要以連續(xù)的形式演繹。只是當使用數(shù)字計算機作為工具來實現(xiàn)我們的算法時，圖像才臨時變成離散的形式。即使圖像是以數(shù)字形式提供出來的，我們也不能忽略它原本的連續(xù)性?！　∫虼耍?ldquo;數(shù)字圖像處理”不是指“處理數(shù)字圖像”，而是指“圖像的數(shù)字處理”。這個區(qū)別盡管微妙，但卻是我們對這一學科所采取方法的基礎。　　方法總結(jié)現(xiàn)將所采取的方法總結(jié)如下：首先，希望能夠刻畫對原本是連續(xù)形式的圖像施行數(shù)字化后所產(chǎn)生的影響。第二，我們尋求的是在由模擬到數(shù)字再由數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換過程中，能保證感興趣的內(nèi)容不丟失或不明顯損失的方法。第三，希望能夠預測采樣效應，在它們發(fā)生時能夠識別，并能采取有效的步驟消除它們或?qū)⑵浣档偷娇梢匀萑痰牡夭?。這樣就將連續(xù)和離散的處理過程集成為一個更通用的方法。第12章和第15章將討論如何建立和維持這種方法?！　‘斪裱鲜龇椒〞r，所處理的數(shù)字圖像在本質(zhì)上等價于它所表示的連續(xù)圖像，這是因為：（1）可以在任何時候采取適當?shù)膱D像顯示或打印過程恢復成它原有的連續(xù)圖像；（2）可以采用數(shù)字的方法實現(xiàn)由原來等價的物理過程才能產(chǎn)生的效果。在上述條件下，可以在每一步而且在方便的時候自由選擇用連續(xù)還是離散的分析方法，因為它們導致同樣的結(jié)果。因此，最理想的情況是，能夠方便地和沒有混淆地以任一種觀點來看待數(shù)字圖像處理。 　  ……

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