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數字圖像處理教程
 作  者: 徐志剛/朱紅蕾
 出版單位: 清華大學
 出版日期: 2019.04
 進貨日期: 2019/6/4
 ISBN: 9787302519485
 開  本: 16 開    
 定  價: 293
 售  價: 234
  會 員 價: 215
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編輯推薦:

《數位影像處理教程》是作者根據多年從事數位影像處理教學和科研工作的經驗並且在參考國內外相關領域研究成果及經典教材的基礎上編寫而成的。注重基本理論和基本應用,努力做到概念清晰、內容系統、重點突出、理論與實例並重,並通過典型的算例或應用實例加深讀者對相關知識的理解。


內容簡介:

《數位影像處理教程》主要介紹了數位影像處理的基本概念、基本原理、典型方法和實用技術。全書分3大部分共10章。其中,第1部分講解數位影像處理基礎,包括緒論以及視覺感知與數位影像處理基礎。第2部分講解數位影像處理的基本方法和技術,包括空間域圖像增強、圖像變換與頻域圖像增強、圖像復原、彩色影像處理和圖像壓縮。第3部分講解數位圖像分析與描述的基本原理和方法,包括圖像分割、形態學影像處理和圖像描述與分析。本書堅持理論與實際相結合的原則,注重基本概念、基本原理及應用實例的介紹。同時,每章都配有習題及部分程式設計類題目。 《數位影像處理教程》可作為高等學校電腦科學與技術、軟體工程、資訊與通信工程、自動化、測繪工程、資料科學與大資料技術、人工智慧等專業本科生或研究生的教材或參考書,同時也可以作為從事數位影像處理、電腦視覺、人工智慧等領域應用開發的工程技術人員的參考書。


圖書目錄:

第1章 緒論 1
1.1 序言 1
1.2 影像處理的基本概念 3
1.2.1 圖像表示 3
1.2.2 數位影像處理的目的 4
1.3 數位影像處理的內容和方法類別 4
1.3.1 數位影像處理的主要內容 4
1.3.2 數位影像處理的方法類別 6
1.3.3 數字影像處理的理論框架 6
1.4 數位影像處理系統 8
1.4.1 數位圖像採集模組 8
1.4.2 數位圖像存儲模組 8
1.4.3 數位圖像輸出模組 9
1.4.4 數位圖像傳輸模組 9
1.4.5 數位影像處理和分析模組 9
1.5 數字影像處理的特點及優越性 10
1.5.1 數位影像處理的特點 10
1.5.2 數位影像處理的優越性 10
1.6 數位影像處理技術的發展方向 11
1.7 習題 12
第2章 視覺感知與數位影像處理
基礎 13
2.1 視覺感知 13
2.1.1 人眼的構造機理 13
2.1.2 人的視覺模型 14
2.1.3 視覺特性 15
2.2 圖像的數位化與表示 18
2.2.1 圖像採樣與量化 18
2.2.2 圖像解析度與品質 19
2.2.3 圖像的表示 21
2.3 數位圖像的存儲格式 22
2.4 圖元間的基本關係 23
2.4.1 圖元鄰域 24
2.4.2 圖元間的連接和連通 24
2.4.3 圖元間的距離 24
2.5 圖像的幾何變換 25
2.5.1 圖像幾何變換的一般運算式 26
2.5.2 基本的幾何變換 26
2.5.3 仿射變換 28
2.5.4 灰度插值 29
2.6 習題 31
第3章 空間域圖像增強 33
3.1 基本灰度變換 33
3.1.1 灰度線性變換 33
3.1.2 灰度非線性變換 36
3.2 長條圖處理 38
3.2.1 灰度長條圖的定義 38
3.2.2 長條圖均衡化 39
3.2.3 長條圖規定化 42
3.3 空域平滑濾波 46
3.3.1 基本原理 46
3.3.2 線性平滑濾波 48
3.3.3 非線性平滑濾波 53
3.4 空域銳化濾波 56
3.4.1 基本原理 56
3.4.2 梯度銳化法 58
3.4.3 拉普拉斯銳化法 61
3.5 習題 62
第4章 圖像變換與頻域圖像增強 65
4.1 離散傅裡葉變換 65
4.1.1 一維和二維離散傅裡葉變換 65
4.1.2 二維離散傅裡葉變換的性質 68
4.2 離散余弦變換 71
4.3 小波變換 72
4.3.1 小波變換基礎 72
4.3.2 離散小波變換 74
4.3.3 二維離散小波變換 75
4.4 頻域增強原理 77
4.5 頻域平滑濾波 78
4.5.1 理想低通濾波器 78
4.5.2 巴特沃斯低通濾波器 80
4.5.3 指數低通濾波器 81
4.6 頻域銳化濾波 82
4.6.1 理想高通濾波器 82
4.6.2 巴特沃斯高通濾波器 83
4.6.3 指數高通濾波器 83
4.6.4 高頻提升濾波器 85
4.7 習題 86
第5章 圖像復原 87
5.1 圖像復原模型 87
5.2 常見退化模型及辨識方法 89
5.2.1 常見的退化函數模型 89
5.2.2 退化函數的辨識方法 92
5.3 雜訊模型 92
5.3.1 雜訊及來源 92
5.3.2 雜訊概率密度函數 93
5.4 圖像的無約束復原 96
5.4.1 無約束復原 96
5.4.2 逆濾波 97
5.5 圖像的有約束最小二乘復原 99
5.5.1 有約束最小二乘復原的基本
原理 99
5.5.2 維納濾波器 100
5.5.3 有約束最小平方濾波器 102
5.6 圖像超解析度重建 103
5.6.1 圖像超解析度重建問題
概述 103
5.6.2 圖像超解析度重建方法
分類 105
5.6.3 基於重建的超解析度方法 106
5.6.4 基於學習的超解析度方法 107
5.7 幾何失真校正 109
5.8 習題 111
第6章 彩色影像處理 112
6.1 彩色基礎 112
6.1.1 彩色視覺基礎 112
6.1.2 彩色描述 113
6.1.3 三基色 113
6.2 常用彩色模型 115
6.2.1 面向硬體設備的彩色模型 115
6.2.2 均勻彩色模型 117
6.2.3 面向應用的彩色模型 118
6.3 偽彩色圖像增強 120
6.3.1 密度分割法 121
6.3.2 灰度級-彩色變換法 121
6.3.3 頻域濾波法 122
6.4 假彩色圖像增強 123
6.4.1 基本原理 123
6.4.2 彩色補償 124
6.5 真彩色圖像增強 125
6.5.1 彩色影像處理基本原理 126
6.5.2 彩色圖像對比度增強 126
6.5.3 彩色圖像去噪 127
6.6 習題 129
第7章 圖像壓縮 130
7.1 圖像壓縮原理 130
7.1.1 圖像壓縮的可能性 130
7.1.2 圖像冗餘 130
7.1.3 圖像無失真壓縮與失真壓縮 131
7.1.4 圖像保真度 132
7.1.5 性能指標 134
7.2 基本的無損編碼 136
7.2.1 哈夫曼編碼 136
7.2.2 算術編碼 138
7.2.3 行程編碼 140
7.2.4 LZW編碼 142
7.3 預測編碼 144
7.3.1 無損預測編碼 144
7.3.2 有損預測編碼 145
7.4 變換編碼 146
7.4.1 正交變換編碼的基本原理 146
7.4.2 變換編碼的數學分析 147
7.4.3 最佳變換——K-L變換 148
7.5 圖像壓縮國際標準 151
7.5.1 二值圖像壓縮標準 151
7.5.2 靜態圖像壓縮標準 152
7.5.3 運動圖像壓縮標準 153
7.6 習題 155
第8章 圖像分割 156
8.1 圖像分割的定義與依據 156
8.1.1 圖像分割的定義 156
8.1.2 圖像分割方法分類 157
8.2 基於邊緣的分割方法 157
8.2.1 邊緣及檢測原理 157
8.2.2 一階導數運算元 158
8.2.3 二階導數運算元 162
8.2.4 邊緣閉合 165
8.2.5 Hough變換 165
8.2.6 Canny運算元 167
8.3 閾值分割方法 168
8.3.1 原理和分類 168
8.3.2 全域閾值分割方法 169
8.3.3 局部閾值分割方法 173
8.4 區域提取方法 175
8.4.1 區域生長法 175
8.4.2 分裂合併法 177
8.5 習題 178
第9章 形態學影像處理 180
9.1 數學形態學基本概念及定義 180
9.1.1 結構元素 180
9.1.2 基本集合運算定義 181
9.2 腐蝕與膨脹 182
9.2.1 腐蝕 182
9.2.2 膨脹 184
9.2.3 腐蝕、膨脹運算的對偶性 185
9.3 開運算與閉運算 186
9.3.1 開運算 186
9.3.2 閉運算 187
9.4 形態學處理基本演算法 187
9.4.1 邊緣提取 187
9.4.2 擊中-擊不中變換 188
9.4.3 細化演算法 189
9.4.4 骨架化演算法 190
9.5 灰度圖像的形態學處理 191
9.5.1 腐蝕與膨脹 191
9.5.2 開運算與閉運算 192
9.6 習題 194
第10章 圖像描述與分析 195
10.1 目標表達與描述 195
10.2 邊界描述 196
10.2.1 簡單邊界描述符 196
10.2.2 鏈碼與形狀數 197
10.2.3 傅裡葉描述子 199
10.2.4 邊界矩 200
10.3 區域描述 201
10.3.1 簡單區域描述符 201
10.3.2 四叉樹 201
10.3.3 拓撲描述符 202
10.3.4 區域不變矩 203
10.4 幾何特徵描述 204
10.5 紋理特徵描述 205
10.5.1 統計法 206
10.5.2 結構法 206
10.5.3 頻譜法 207
10.6 彩色特徵描述 207
10.6.1 彩色長條圖 208
10.6.2 彩色相關圖 208
10.6.3 彩色矩 208
10.7 習題 209
參考文獻 210


章節試讀:

前 言
  圖像是人類社會最重要的資訊載體之一。數位影像處理技術就是利用電腦對圖像進行轉換、加工、處理與分析的方法和技術的總稱。數位影像處理技術起源於20世紀20年代,但是其真正發展壯大還是在60年代以後。從那時起,數位影像處理技術作為一個新的學科開始日益受到人們的重視。經過半個多世紀的發展,數字影像處理學科的理論與方法已得到了長足的發展,在工農業生產、科學研究、航空航太、軍事、公共安全、生物醫學與診斷、通信、文化傳播、氣象、交通等眾多領域得到了廣泛的應用,取得了巨大的社會和經濟效益。特別是進入21世紀以來,隨著人類社會進入數位化、網路化和智慧化時代,數位影像處理技術已成為社會生活和經濟發展不可或缺的重要組成部分。
  數位影像處理技術的研究內容涉及光學、數學、電腦科學、資訊理論、微電子學等領域,是一門交叉性和開放性很強的學科。同時,數位影像處理已成為高等學校電腦科學與技術、軟體工程、資訊與通信工程、自動化、測繪工程、資料科學與大資料技術、人工智慧等專業的一門重要的理論課程。本書正是作者根據多年從事數位影像處理教學和科研工作的經驗並且在參考國內外相關領域研究成果及經典教材的基礎上編寫而成的。本書堅持理論與實際相結合的編寫方針,注重基本理論和基本應用,努力做到概念清晰、內容系統、重點突出、理論與實例並重,並通過典型的算例或應用實例加深讀者對相關知識的理解。在內容編排上,本書力求做到理論分析概念嚴謹、例題說明簡明扼要、實例演示清晰明瞭。希望讀者通過本書的學習,能夠對數位影像處理的基本理論、基本方法和技術有一個全面的瞭解,為之後開展數位影像處理相關應用開發和研究工作奠定一定的理論基礎。
  本書在知識體系結構上分為影像處理和圖像分析兩個層次。其中,既包含各部分的經典內容,也包含近年來數位影像處理技術發展的一些新概念和新方法。全書共10章,可以分為3個部分。第1部分是第1∼2章。這部分是本書的基礎,主要敘述數位影像處理基礎的相關內容,包括數位影像處理的特點、數位影像處理的主要應用領域、數位影像處理的主要內容、數位影像處理系統的基本構成、數位影像處理技術的發展方向、人類視覺感知的基本特性、數位圖像的基本知識等。第2部分是第3∼7章。這部分主要介紹數位影像處理的基本方法和技術,包括圖像的灰度變換、長條圖處理、空域平滑濾波和銳化濾波、離散傅裡葉變換、離散余弦變換、離散小波變換、頻域增強方法、基本的圖像復原方法、圖像超解析度重建和幾何失真校正、常用的彩色模型、偽彩色和假彩色圖像增強方法、基本的真彩色圖像增強方法、常見的圖像壓縮方法等。第3部分是第8∼10章。這部分主要講解數位圖像分析與描述的基本原理和方法,包括基本的圖像分割方法、二值數學形態學的基本運算和常用演算法,灰度數學形態學的基本運算、基本的圖像描述與分析方法等。
  本書由徐志剛任主編,朱紅蕾任副主編,具體分工如下:第1章、第2章、第5章、第6章、第8章和第10章由徐志剛老師編寫,第3章、第4章、第7章和第9章由朱紅蕾老師編寫。全書由徐志剛老師統稿。本書的出版得到了蘭州理工大學規劃教材基金的大力支持。同時,清華大學出版社的編輯為本書的編寫和出版付出了辛勤勞動。此外,研究生李文文、袁飛祥和馬強協助完成了書稿整理等相關工作。借此機會對他們的辛勤付出一併表示衷心的感謝。
  由於編者水準有限,書中謬誤和不妥之處在所難免,敬請同行專家和各位讀者批評指正。
  
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