本書為國(guó)家“十一五”“十二五”規(guī)劃教材和國(guó)家級(jí)精品教材。全書分十章，包括：緒論，圖像、圖像系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)，圖像處理中的正交變換，圖像增強(qiáng)，圖像編碼，圖像復(fù)原，圖像重建，圖像分析，數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)原理，模式識(shí)別的理論和方法。每一章都安排了大量的思考題，供教學(xué)或自學(xué)練習(xí)，以便加深對(duì)本書所述內(nèi)容的理解。隨本書附帶的立體化教學(xué)素材可在電子工業(yè)出版社的華信教育資源網(wǎng)上免費(fèi)下載。本書可供從事信號(hào)與信息處理、通信、自動(dòng)控制、遙感、生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)乃至經(jīng)濟(jì)、商務(wù)及社會(huì)科學(xué)的科研人員、大專院校的教師及本科生、研究生參考學(xué)習(xí)。
阮秋琦 北京交通大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，任北京交通大學(xué)電子信息工程學(xué)院、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院、軟件學(xué)院院長(zhǎng)，信息科學(xué)研究所所長(zhǎng)，校學(xué)位委員會(huì)副主席，國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)議組成員。IET Fellow，IET北京分會(huì)主席，IEEE終身會(huì)員，IEEE北京分會(huì)主席，中國(guó)通信學(xué)會(huì)會(huì)士，中國(guó)電子學(xué)會(huì)會(huì)士、理事，中國(guó)電子教育學(xué)會(huì)常務(wù)理事；信號(hào)處理學(xué)會(huì)副主任委員、中國(guó)圖像圖形學(xué)會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)副主任、科技部項(xiàng)目評(píng)審專家，國(guó)家自然科學(xué)基金評(píng)審專家。研究領(lǐng)域包括圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺等。承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家863、973等科研項(xiàng)目80余項(xiàng)。發(fā)表論文490余篇，出版書籍及教材15部。獲省部級(jí)及以上科技獎(jiǎng)6項(xiàng)。編著的教材入選國(guó)家“十一五”、“十二五”規(guī)劃教材，國(guó)家及北京市精品教材，獲中國(guó)電子教育學(xué)會(huì)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)，校優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng)、鐵道部?jī)?yōu)秀教材二等獎(jiǎng)。獲國(guó)家及北京市教學(xué)成果獎(jiǎng)6項(xiàng)。被評(píng)為國(guó)家級(jí)有突出貢獻(xiàn)專家、國(guó)家級(jí)教學(xué)名師、中組部聯(lián)系的高級(jí)專家、北京市教學(xué)名師、鐵道部有突出貢獻(xiàn)專家、鐵道部?jī)?yōu)秀科技工作者、北京市優(yōu)秀教師、詹天佑北方交通大學(xué)獎(jiǎng)、茅以升科技獎(jiǎng)、詹天佑科技人才獎(jiǎng)、寶鋼優(yōu)秀教師特等獎(jiǎng)、并享受國(guó)家政府津貼。
第1章緒論
11序言
12圖像處理技術(shù)的分類
13數(shù)字圖像處理的特點(diǎn)
14數(shù)字圖像處理的主要方法及
主要內(nèi)容
141數(shù)字圖像處理方法
142數(shù)字圖像處理的主要內(nèi)容
15數(shù)字圖像處理的硬件設(shè)備
16數(shù)字圖像處理的應(yīng)用
17數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的
發(fā)展動(dòng)向
思考題
第2章圖像、圖像系統(tǒng)與視覺系統(tǒng)
21圖像
211有關(guān)光學(xué)的預(yù)備知識(shí)
212圖像的概念
213圖像信息的分類
214圖像的統(tǒng)計(jì)特性
215圖像信息的信息量
216常用圖像格式簡(jiǎn)介
22圖像處理系統(tǒng)及外圍設(shè)備
221圖像處理系統(tǒng)中常用的
輸入設(shè)備
222飛點(diǎn)掃描設(shè)備
223鼓形掃描器
224微密度計(jì)
225遙感中常用的圖像獲取設(shè)備
226Kinect RGB-D圖像獲取設(shè)備
227其他圖像輸入設(shè)備
23圖像處理系統(tǒng)中的輸出設(shè)備
231監(jiān)視器
232激光掃描器
233平板顯示器
234等離子體PDP顯示技術(shù)
235OLED顯示技術(shù)
236數(shù)碼紙顯示技術(shù)
237其他圖像顯示裝置
24數(shù)字圖像處理的主機(jī)系統(tǒng)
25視覺系統(tǒng)
251視覺系統(tǒng)的基本構(gòu)造
252光覺和色覺
26光度學(xué)及色度學(xué)原理
261顏色的表示方法及觀察條件
262三基色混色及色度表示原理
263CIE的R、G、B顏色表示系統(tǒng)
27亮度和顏色感覺的視覺特征
28視覺的空間性質(zhì)
29視覺的時(shí)間特性
210運(yùn)動(dòng)的感覺
211形狀感覺與錯(cuò)視
思考題
第3章圖像處理中的正交變換
31傅里葉變換
311傅里葉變換的定義及
基本概念
312傅里葉變換的性質(zhì)
313離散傅里葉變換
314快速傅里葉變換
315用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)快速傅里葉
變換
316二維離散傅里葉變換
32離散余弦變換
321離散余弦變換的定義
322離散余弦變換的正交性
323離散余弦變換的計(jì)算
33沃爾什變換
331正交函數(shù)的概念
332拉德梅克函數(shù)
333沃爾什函數(shù)
334沃爾什函數(shù)的性質(zhì)
335沃爾什變換
336離散沃爾什—哈達(dá)瑪變換
337離散沃爾什變換的性質(zhì)
338快速沃爾什變換
339多維變換
34哈爾函數(shù)及哈爾變換
341哈爾函數(shù)的定義
342哈爾函數(shù)的性質(zhì)
343哈爾變換及快速算法
35斜矩陣與斜變換
351斜矩陣的構(gòu)成
352斜變換
36小波變換
361概述
362時(shí)-頻分析
363Gabor變換
364連續(xù)小波變換
365離散小波變換
366小波包
367二維小波
368Mallat算法
思考題
第4章圖像增強(qiáng)
41用直方圖修改技術(shù)進(jìn)行
圖像增強(qiáng)
411直方圖
412直方圖修改技術(shù)的基礎(chǔ)
413直方圖均衡化處理
414直方圖規(guī)定化處理
415圖像對(duì)比度處理
42圖像平滑化處理
421鄰域平均法
422低通濾波法
423多圖像平均法
43圖像尖銳化處理
431微分尖銳化處理
432邊緣模型
433零交叉邊緣檢測(cè)
434Canny算子
435Prewitt算子
436經(jīng)典的Ｋirsch算子
437基于偏微分方程的邊緣
檢測(cè)方法
438高通濾波法
44利用同態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行增強(qiáng)
處理
45彩色圖像處理
451關(guān)于顏色的基本理論
452顏色模型
453偽彩色圖像處理
思考題
第5章圖像編碼
51圖像編碼分類
52圖像編碼中的保真度準(zhǔn)則
521客觀保真度準(zhǔn)則
522主觀保真度準(zhǔn)則
53PCM編碼
531PCM 編碼的基本原理
532PCM 編碼的量化噪聲
533編碼器、譯碼器
534非線性PCM 編碼
535亞奈奎斯特取樣PCM編碼
54統(tǒng)計(jì)編碼
541編碼效率與冗余度
542三種常用的統(tǒng)計(jì)編碼法
543算術(shù)編碼
55預(yù)測(cè)編碼
551預(yù)測(cè)編碼的基本原理
552ΔＭ（DM）編碼
553DPCM編碼
56變換編碼
561幾種特殊的映射變換
編碼法
562正交變換編碼
57圖像編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
571H261編碼標(biāo)準(zhǔn)
572H261解碼原理
573H261的圖像復(fù)用編碼
574傳輸緩沖器與傳輸編碼
思考題
第6章圖像復(fù)原
61退化模型
611系統(tǒng)H的基本定義
612連續(xù)函數(shù)退化模型
613離散的退化模型
62復(fù)原的代數(shù)方法
621非約束復(fù)原法
622約束復(fù)原法
63 逆濾波
631逆濾波的基本原理
632去除由均勻直線運(yùn)動(dòng)引起
的模糊
64最小二乘方濾波
641最小二乘方濾波的原理
642用于圖像復(fù)原的幾種最小二乘
方濾波器
65約束去卷積
66中值濾波
661中值濾波的基本原理
662加權(quán)的中值濾波
67幾種其他空間復(fù)原技術(shù)
671幾何畸變校正
672盲目圖像復(fù)原
673遞歸圖像復(fù)原技術(shù)
674數(shù)字圖像修復(fù)技術(shù)
思考題
第7章圖像重建
71概述
72傅里葉變換重建
73卷積法重建
74代數(shù)重建方法
75重建的優(yōu)化問題
76圖像重建中的濾波器設(shè)計(jì)
77重建圖像的顯示
771重建圖像顯示應(yīng)考慮的
問題
772單色顯示
773重建對(duì)象的顯示
774圖像重建的應(yīng)用及CT的基本
原理
思考題
第8章圖像分析
81分割
811灰度閾值法分割
812樣板匹配
813區(qū)域生長(zhǎng)
814區(qū)域聚合
815基于聚類的分割方法
82描繪
821區(qū)域描繪
822SIFT方法
823關(guān)系描繪
824相似性描繪
825霍夫變換
83紋理分析
831紋理特征
832用空間自相關(guān)函數(shù)做
紋理測(cè)度
833傅里葉功率譜法
834聯(lián)合概率矩陣法
835灰度差分統(tǒng)計(jì)法
836行程長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)法
837其他幾種方法
838紋理的句法結(jié)構(gòu)分析法
84形狀分析的細(xì)線化
85圖像配準(zhǔn)
思考題
第9章數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)原理
91數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的發(fā)展
92數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基本概念和
運(yùn)算
921數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)定量分析原則
922數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的基本定義及
基本算法
93一些基本形態(tài)學(xué)算法
931邊緣提取算法
932區(qū)域填充算法
933連接部分提取算法
934凸殼算法
935細(xì)化算法
936粗化運(yùn)算
937骨骼化算法
938裁剪
94灰度圖像的形態(tài)學(xué)處理
941膨脹
942腐蝕
943開運(yùn)算和閉運(yùn)算
944灰度形態(tài)學(xué)的應(yīng)用
思考題
第10章模式識(shí)別的理論和方法
101概述
102統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別法
1021決策理論方法
1022統(tǒng)計(jì)分類法
1023特征的抽取與選擇
1024決策邊界的擬合問題
1025統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論與支持
向量機(jī)
103神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)
1031感知機(jī)
1032多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
1033深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
104句法結(jié)構(gòu)模式識(shí)別
1041形式語(yǔ)言概述
1042句法結(jié)構(gòu)方法
1043誤差校正句法分析
1044文法推斷
105模糊識(shí)別法
1051模糊集合及其運(yùn)算
1052模糊關(guān)系及性質(zhì)
1053模糊模式識(shí)別的方法
106模式識(shí)別的幾種應(yīng)用
1061生物特征識(shí)別
1062模式識(shí)別在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
1063模式識(shí)別在自動(dòng)檢測(cè)中的
應(yīng)用
思考題
參考文獻(xiàn)
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