圖像處理原理技術與算法

所属分类:計算機理論、基礎知識  
出版时间:2001-8   出版时间:浙江大學出版社   作者:陸系群,陳純 著   页数:227  

前言

  圖像處理技術是利用計算機來處理、分析和理解視覺信息的一項技術。  在20世紀初,運用機器來處理圖片是一件非常困難的事。但隨著計算機硬件、圖像獲取設備、顯示設備的不斷改進和各種高性能工作站的出現,圖像處理這門新興學科迅猛地向前發展;而信息社會的到來,又使圖像處理技術進入了一個更加蓬勃發展的階段。特別是多媒體技術、通信技術、信息存儲技術和以Internet為代表的計算機網絡技術的加速發展和廣泛普及以及高清晰度電視(HDTV)的深入應用研究,圖像處理技術研究和應用的前景將更為廣闊。  圖像處理技術從一開始就是一個基于線性代數、統計理論和物理學之上,具有很強理論背景的研究領域,它需要廣泛的基礎知識,包括計算機科學、數字信號處理、隨機過程奔口統計數學、矩陣分析、信息論、控制論和最優化理論等。同時,圖像處理又是一門與應用緊密結合的學科,應用領域極為廣闊,如在計算機視覺、地理、氣象、航空航天、醫療保健、刑事偵查等領域中的應用。  本書是基于經典圖像處理參考文獻、最新有關圖像處理技術的文獻及作者多年的實踐經驗完成的。書中對每一種原理方法作了詳細的描述,並為書中每一種圖像處理技術的算法提供C語言程序,給出了許多實驗結果以比較不同算法之間的優缺點。本書的特點之一是不僅僅局限于理論描述,而是通過生動形象的實驗結果,即使初學者對圖像處理技術這門學科有一個大概的直觀的了解,也為具有一定圖像處理知識的科技人員提供最新的圖像處理技術、圖像處理過程中的經驗及了解圖像處理技術的最新發展方向提供幫助。本書可以作為高等院校計算機、自動化、電子工程、生物醫學工程等專業高年級選修課以及研究生的教材。本書還提供了一張光盤,將書中所有程序和實驗結果刻錄在內,以便讀者對照比較。

内容概要

  圖像處理技術是利用計算機來處理、分析和理解視覺信息的一項技術。在20世紀初,運用機器來處理圖片是一件非常困難的事。但隨著計算機硬件、圖像獲取設備、顯示設備的不斷改進和各種高性能工作站的出現,圖像處理這門新興學科迅猛地向前發展;而信息社會的到來,又使圖像處理技術進入了一個更加蓬勃發展的階段。特別是多媒體技術、通信技術、信息存儲技術和以Internet為代表的計算機網絡技術的加速發展和廣泛普及以及高清晰度電視(HDTV)的深入應用研究,圖像處理技術研究和應用的前景將更為廣闊。  圖像處理技術從一開始就是一個基于線性代數、統計理論和物理學之上,具有很強理論背景的研究領域,它需要廣泛的基礎知識,包括計算機科學、數字信號處理、隨機過程奔口統計數學、矩陣分析、信息論、控制論和最優化理論等。同時,圖像處理又是一門與應用緊密結合的學科,應用領域極為廣闊,如在計算機視覺、地理、氣象、航空航天、醫療保健、刑事偵查等領域中的應用。

书籍目录

第1章 绪论1.1 图像处理技术的发展历史及现状1.2 图像的数学模型1.2.1 正交模型1.2.2 统计模型1.2.3 预测模型1.3 图像的采样与亚采样1.3.1 一维连续信号的采样1.3.2 维连续图像信号的采样1.3.3 图像的亚采样第2章 图像文件的格式及输入/输出技术2.1 引言2.2 GIF图像文件格式2.2.1 GIF文件头结构2.2.2 LZW压缩算法分析2.3 TIFF文件格式2.3.1 TIFF文件头2.3.2 TIFF图像文件的读写程序2.4 BMP文件格式2.4.1 BMP图像文件的结构2.4.2 BMP图像文件的读写程序2.5 JPEG文件格式2.5.1 JPEG图像文件的结构2.5.2 JPEG图像文件的读写程序2.5.3 JPEG图像文件格式与GIF图像文件格式的比较第3章 图像变换3.1 引言3.2 二维傅里叶变换3.2.1 一维信号的傅里叶级数3.2.2 一维信号的傅里叶变换3.2.3 一维离散信号的频谱3.2.4 一维信号有限离散傅里叶变换3.2.5 二维傅里叶变换3.3 离散K-L变换3.3.1 正交变换的物理意义3.3.2 离散K~L变换3.4 离散余弦变换3.4.1 离散余弦变换3.4.2 快速DCT算法3.5 小波变换3.5.1 短时傅里叶变换3.5.2 连续小波变换3.5.3 离散小波变换3.5.4 多分辨率分析3.5.5 小波系数分解的快速算法——Mallat算法3.5.6 二维小波的多分辨率分析及Mallat算法第4章 图像编码4.1 引言4.2 率失真理论和信息熵编码4.2.1 图像信息率4.2.2 香农的率失真理论4.2.3 哈夫曼编码4.2.4 游程编码4.3 图像量化4.3.1 量化原理4.3.2 标量量化4.3.3 句量量化4.4 预测编码4.4.1 预测编码的基本原理4.4.2 DPCM工作原理4.5 变换编码4.5.1 JPEG组织的产生过程4.5.2 JPEG编码的总体框架4.6 图像的分形编码4.6.1 图像分形编码的数学原理4.6.2 图像分形编码的策略4.6.3 分形编码与向量量化压缩技术的比较4.6.4 分形编码、傅里叶变换、小波变换编码技术的比较第5章 图像增强技术5.1 引言5.2 空域法5.2.1 灰度变换5.2.2 直方图变换5.2.3 图像中的脉冲噪声模型5.2.4 邻域平均法5.2.5 中值滤波5.2.6 图像锐化5.3 变换域法5.3.1 低通滤波器5.3.2 同态滤波5.3.3 高通滤波器第6章 图像恢复技术6.1 引言6.2 图像退化模型6.3 逆滤波6.4 维纳滤波6.5 卡尔曼滤波第7章 图像分割技术7.1 引言7.2 灰度阈值分割法7.3 基于纹理的分割算法7.3.1 纹理分析的自相关函数方法7.3.2 纹理分割——Hurst系数7.3.3 灰度共生矩阵的纹理分析7.4 区域生长法7.4.1 区域生长法7.4.2 区域分割与合并7.5 Hough变换第8章 彩色图像处理技术8.1 引言8.2 色彩的感知8.3 色彩与三维空间8.3.1 色度学彩色模型8.3.2 工业彩色模型8.3.3 视觉彩色六面锥模型8.4 彩色量化8.4.1 彩色统计算法(流行色算法)8.4.2 中位切分算法8.5 彩色图像编码8.6 抖动算法

章节摘录

  人類從一出生,人眼就在不斷地接受、分析和理解周圍的景物,這是人類的一種本能活動。但是在計算機出現之前,不論是在科學研究領域還是在工業應用領域,用機器來處理、分析、理解視覺和其他遙感圖片都是一件非常麻煩的事。在20世紀70∼80年代,圖像處理的研究方向主要集中于用圖像變換和數學模型來表征圖像信號,圖像濾波和圖像恢復,靜止和視頻圖像的壓縮。雖然研究的方法沒有什麼改變,但由于計算機硬件、圖像獲取設備和顯示設備的不斷改進,使得圖像處理技術在世界各地蓬勃發展。20世紀80年代中期,各種高性能的工作站和個人電腦應用的普及使圖像處理研究和應用不再僅僅是大機構或大型學術團體的“專利”。現在隨著Internet的廣泛普及,圖像處理技術和應用前景將更為廣闊。  從應用的角度來看,數字照相技術、電子影像、數字化電視機、圖像數據庫和多媒體技術的出現都在推動這一領域不斷地向前發展。總的來說,圖像處理技術將不再局限于電子工程研究領域,它已涉及到其他學科,如計算機科學、地理、醫療保健、刑事偵察等領域。另外,除了處理位于可視頻譜範圍的圖像信號外,在過去的20年里,對射電望遠鏡形成的圖像、紅外圖像、合成孔徑雷達(synthetic Aperture Radar,SAR)圖像的研究都非常活躍,特別是CT和核磁共振的利用都極大地豐富了這一領域研究的內容。除了上述所講的這些研究領域之外,圖像處理技術研究人員還積極地著力于紋理和圖形形狀的分析與識別、運動檢測與估計、圖像處理並行系統、圖像處理技術的軟硬件研究等工作。   ……

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