彩色數(shù)字圖像處理

前言

　　彩色信息在數(shù)字圖像處理中正得到更大的關注。然而，由從標量到矢量值圖像函數(shù)的過渡所控制的跨躍在大多數(shù)數(shù)字圖像處理的教材中還沒有涉及。本書的主要目的是闡述矢量值彩色圖像處理的意義并給讀者介紹新的技術。在系統(tǒng)地分解彩色數(shù)字圖像處理為基于單色的技術和新的矢量值技術的基礎上，本書介紹了其中若干領域的現(xiàn)狀，展示了矢量值彩色數(shù)字圖像的潛力和需求?！　”緯鶕?jù)彩色圖像中三維場景的現(xiàn)代技術來組織。從結構上分為4部分。前4章闡明彩色圖像處理的基礎和需求。接下來的4章討論對彩色圖像的預處理技術。在再下來的3章中，考慮使用彩色信息的三維場景分析和使用PTZ攝像機基于彩色的跟蹤。最后兩章介紹多光譜成像的新領域和彩色圖像處理應用的一個事例研究。對彩色數(shù)字圖像處理中一些精選的領域，如邊緣檢測、彩色分割、相互反射分析和立體分析，詳細討論了其中的技術以澄清算法的各自復雜性?！　〉?2章關于多光譜成像討論圖像處理的一個新興領域，目前在教材中還沒有詳細覆蓋。它還包括了用多譜成像進行人臉識別的一節(jié)。在最后三章介紹的三個事例研究總結了作者在行李檢查、視頻監(jiān)控和生物測定學研究項目中的成果和經(jīng)驗，這些項目是由美國國家天空安全聯(lián)盟、美國國家科學基金和美國能源部多年支持的。一些算法已在地方機場的真實條件下進行了測試和評價。

內容概要

這是介紹彩色數(shù)字圖像處理的唯一書籍?！　”緯鴮Σ噬珨?shù)字圖像處理中不同層次的原理和技術進行了全面和專門的介紹。本書主要內容包括彩色視覺、彩色空間和距離、彩色圖像采集、彩色圖像增強、彩色邊緣檢測、彩色圖像分割、彩色恒常性。彩色靜態(tài)和動態(tài)場景分析、彩色目標跟蹤、彩色圖像融合和偽彩色技術等。本書還給出了彩色圖像技術在視頻監(jiān)控、生物測定學和安全透視檢查中具體應用的事例和結果?！　”緯勺鳛樾盘柵c信息處理、通信與信息系統(tǒng)、電子與通信工程，模式識別與智能系統(tǒng)、計算機科學以叢視覺生理學、視覺心理學和視覺認知學等學科大學高年級本科生或研究生專業(yè)課教材和教學參考書，還可供涉及圖像技術應用行業(yè)(如牛物醫(yī)學，電視廣播、工業(yè)自動化、文檔識別、機器人、電子醫(yī)療設備、遙感測繪、智能交通和軍事偵察等)的科技工作者科研參考。

作者簡介

Andreas Koschan博士是田納西大學電氣和計算機工程系的研究副教授。他的研究興趣包括三維計算機視覺，特別足利用雙目視覺和使用激光距離檢測技術復原形狀。他還對在數(shù)字圖像處理中使用彩色信息感興趣。他足另外三本書的合著者。
　　Mongi Abidi博士足田納西大學電氣和計算

書籍目錄

1 引言   1.1 本書目標和內容   1.2 彩色圖像處理術語   　1.2.1 什么是彩色數(shù)字圖像 　　1.2.2 彩色圖像的導數(shù) 　　1.2.3 彩色邊緣 　　1.2.4 彩色恒常性 　　1.2.5 彩色圖像的對比度 　　1.2.6 彩色圖像中的噪聲 　　1.2.7 亮度、照度和明度 　1.3 實際應用中的彩色圖像分析 　　1.3.1 醫(yī)學應用中的彩色圖像處理 　　1.3.2 食品科學和農(nóng)業(yè)中的彩色圖像處理 　　1.3.3 工業(yè)制造和無損材料測試中的彩色圖像處理 　　1.3.4 彩色圖像處理的其他應用 　　1.3.5 數(shù)字視頻和圖像數(shù)據(jù)庫 　1.4 進一步閱讀 　1.5 參考文獻 2 眼睛和彩色 　2.1 彩色視覺生理學 　2.2 感知彩色信息 　2.3 后感知彩色信息 　　2.3.1 視網(wǎng)膜中神經(jīng)中樞細胞的神經(jīng)生理學 　　2.3.2 視網(wǎng)膜中神經(jīng)中樞細胞對彩色光刺激的反應 　2.4 大腦皮層彩色信息 　2.5 彩色常性感知和Retinex理論 　2.6 參考文獻 3 彩色空間和彩色距離 　3.1 標準彩色系統(tǒng) 　　3.1.1 CIE彩色匹配函數(shù) 　　3.1.2 標準彩色值 　　3.1.3 色度圖 　　3.1.4 Macadam橢圓 　3.2 基于物理學和工藝的彩色空間 　　3.2.1 RGB彩色空間 　　3.2.2 CMY(K)彩色空間 　　3.2.3 YIQ彩色空間 　　3.2.4 YUV彩色空間 　　3.2.5 YCBCR彩色空間 　　3.2.6 KodakPhotoCD和YClC2彩色空間 　　3.2.7 I1I2I3彩色空間 　3.3 均勻彩色空間 　　3.3.1 CIELAB彩色空間 　　3.3.2 CIELUV彩色空間 　3.4 基于感知的彩色空間 　　3.4.1 HSI彩色空間 　　3.4.2 HSV彩色空間 　　3.4.3 對立彩色空間 　　　3.5 彩色差公式 　　3.5.1 RGB彩色空間中的彩色差公式 　　3.5.2 HSI彩色空間中的彩色差公式 　　3.5.3 CIELAB和CIELUV彩色空間中的彩色差公式 　　　3.6 彩色排序系統(tǒng) 　　3.6.1 孟塞爾彩色系統(tǒng) 　　3.6.2 Macbeth—彩色檢驗器 　　3.6.3 DIN彩色圖 　3.7 進一步閱讀 　3.8 參考文獻 4 彩色成像 5 彩色圖像增強 6 彩色圖像中的邊緣檢測 7 彩色圖像分割 8 高光、相互反射和彩色恒常性 9 彩色圖像的靜態(tài)立體分析 10 彩色圖像的動態(tài)和光度立體分析 11 利用PTZ攝像機基于彩色的跟蹤12 用于生物測定學的多光譜成像 13 單能量X—光圖像的偽彩色化 索引

章節(jié)摘錄

　　全幀傳輸傳感器幾乎總用在時間關鍵的應用中，且用在高分辨率相機中（如4000x4000像素）。下面，介紹獲得彩色圖像的各種相機概念?！　?.1.2 利用彩色濾光器的黑白相機多光譜成像　　產(chǎn)生彩色圖像的一種可能性是將彩色濾光器（color filter）（見4.2.1小節(jié)）放在黑白相機的前面。光譜傳輸根據(jù)時間順序獲得。這里首先需要場景是靜止的，因為圖像的各通道是一個接一個采集的。圖像的局部分解不受影響。簡單和可控的彩色映射是其優(yōu)點，因為濾光器的數(shù)量和種類（因而光譜傳輸因子）可以自由選擇。因此在需要時，也可產(chǎn)生多于三個彩色通道的彩色圖像，這有時可用以改進彩色圖像分割（見第7章）。Perez[Per95]為此提出使用具有6個光譜傳輸?shù)?通道的圖像。一個液晶可調的濾光器（LCTF）可用來減少由于更換濾光器造成的機械振動[Miy eta1.02]。對多光譜成像和其在人臉識別中可能應用的介紹見第12章?！　≡谏扇ǖ啦噬珗D像時，該方法的優(yōu)點是所使用濾光器的光譜傳輸因子對每個通道是已知的（對應濾光器制造商的數(shù)據(jù)）。這個數(shù)據(jù)一般對彩色相機是不知道的。另外，可以產(chǎn)生沒有重疊光譜敏感度的彩色圖像，這在使用商用彩色相機（不用彩色濾光器）時是不可能的。　　使用這個方法時，白平衡和彩色色差需引起特別關注。彩色色差可由于鏡頭的色度色差而產(chǎn)生。鏡頭的色度色差是較長的波相比較短的波聚焦在更遠距離的原因，這會導致產(chǎn)生放大的圖像（見4.3.2小節(jié)）。當在圖像采集時使用彩色濾光器時必須要考慮這個物理效果。另外，當使用具有不同譜帶的彩色濾光器時，相機具有不同的敏感度。這里需要執(zhí)行一次配準（見4.2.1小節(jié)）。

編輯推薦

　　《彩色數(shù)字圖像處理》特色：　　是覆蓋整個彩色數(shù)字圖像處理主題的唯一書籍。　　主要介紹了四個方面的內容；從矢量值的視角對彩色圖像進行處理所需要的基礎與要求，彩色圖像預處理所需要的技術，利用彩色信息的三維場景分析，以及多光譜圖像處理中的新興領域　　通過對兩個事例研究的考察來介紹彩色圖像處理的應用。

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