數(shù)字圖像處理

前言

信息技術(shù)的高速發(fā)展及其廣泛應(yīng)用，使信息技術(shù)成為當今國際競爭中最重要的戰(zhàn)略技術(shù)。信息技術(shù)對經(jīng)濟建設(shè)、社會變革、國家安全乃至整個國家的發(fā)展起到關(guān)鍵性的作用，它是經(jīng)濟發(fā)展的“倍增器”和社會進步的“催化劑”，是體現(xiàn)綜合國力的重要標志。在人類歷史上，沒有一種技術(shù)像信息技術(shù)這樣引起社會如此廣泛、深刻的變革。在20世紀末和21世紀前半葉，信息技術(shù)乃是社會發(fā)展最重要的技術(shù)驅(qū)動力，可以說，21世紀人類已經(jīng)步入了信息時代。信息產(chǎn)業(yè)在世界范圍內(nèi)正在由先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)逐步變?yōu)橹鲗?dǎo)產(chǎn)業(yè)。從微觀上看，表現(xiàn)為單位產(chǎn)品的價格構(gòu)成中，能源和材料的消耗減少而信息技術(shù)和信息服務(wù)的比重上升；從宏觀上看，表現(xiàn)為國民生產(chǎn)總值（GDP）中信息產(chǎn)業(yè)所占的比重增加。一個國家信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平將是衡量該國社會經(jīng)濟總體發(fā)展和現(xiàn)代化程度的重要標志之一。目前，信息科學(xué)已成為世界各國最優(yōu)先發(fā)展的科學(xué)之一。黨的十六大提出了“加速發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)，大力推進信息化，以信息化帶動工業(yè)化”的發(fā)展戰(zhàn)略，以及“優(yōu)先發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)，在經(jīng)濟和社會領(lǐng)域廣泛應(yīng)用信息技術(shù)”的基本國策，使我國信息產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的重視，信息產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的勢頭。信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開信息化人才，信息化人才建設(shè)將是信息產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。然而，有關(guān)調(diào)查表明，我國國家信息化指數(shù)為38.46，而信息化人才資源指數(shù)僅為13.43。據(jù)權(quán)威機構(gòu)預(yù)測，從2005年到2009年，中國信息行業(yè)將以18.5％的年復(fù)合增長率高速增長，中國信息市場將迎來又一個“黃金年代”。在信息化發(fā)展勢頭的帶動下，我國信息化人才缺乏已經(jīng)成為制約信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。

內(nèi)容概要

本書比較深入地介紹了現(xiàn)代圖像處理的主要模型與算法，全書包括視覺與圖像感知、圖像模型、圖像處理中的線性代數(shù)、圖像的Fourier分析、圖像的邊緣檢測、圖像復(fù)原、基于統(tǒng)計的圖像復(fù)原、多尺度空間與圖像的各向同性擴散、圖像的各向異性擴散、全變分圖像處理、小波變換、提升格式、圖像數(shù)據(jù)壓縮的信息論基礎(chǔ)和靜止圖像編碼共14章，本書不僅介紹了圖像處理理論與算法的思想來源，也介紹了圖像質(zhì)量評估(ITU R-500)與圖像編碼(JPEG與JPEG2000)等國際標準。    本書適合信號與信息處理、自動控制、通信、數(shù)學(xué)、遙感遙測、生物醫(yī)學(xué)工程、計算機科學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域的大學(xué)高年級本科生、碩士研究生和博士研究生用做教材或參考書，也可供教師或科研技術(shù)人員參考。

書籍目錄

叢書序前言第1章　視覺與圖像感知  1.1　視覺系統(tǒng)的光感與色感    1.1.1　光    1.1.2　人類視覺系統(tǒng)    1.1.3　視覺系統(tǒng)的光感    1.1.4　視覺系統(tǒng)的色感  1.2　顏色空間及其表示    1.2.1  Munsell表色系    1.2.2　色度與RGB表色系    1.2.3  XYZ表色系  1.3　彩色電視信號  1.4　視覺系統(tǒng)的擴展    練習(xí)與思考第2章　圖像模型  2.1　圖像的基本表示  2.2　統(tǒng)計模型    2.2.1　無空間結(jié)構(gòu)信息的統(tǒng)計    2.2.2　含空間結(jié)構(gòu)信息的統(tǒng)計  2.3　圖像噪聲模型    2.3.1　高斯噪聲    2.3.2　重尾分布噪聲    2.3.3　椒鹽噪聲    2.3.4　量化噪聲  2.4　圖像質(zhì)量評價模型    2.4.1　圖像質(zhì)量測量    2.4.2　壓縮圖像的質(zhì)量評價    練習(xí)與思考第3章  圖像處理中的線性代數(shù)  3.1　線性代數(shù)基礎(chǔ)    3.1.1　向量與矩陣　　3.1.2　零空間與像空間    3.1.3　投影、正交投影與空間的分解    3.1.4　日和H*誘導(dǎo)的空間分解  3.2　線性方程組的解    3.2.1　標準代數(shù)的觀念    3.2.2　奇異值的觀念  3.3　解方程的實用手段    3.3.1　最小二乘解    3.3.2　正則化解    3.3.3　病態(tài)問題的正則化解  3.4　圖像處理算子的矩陣化    3.4.1　線性空問平移不變算子的矩陣表示    3.4.2　一般圖像處理線性算子的矩陣表示    3.4.3　矩陣表示的簡化  練習(xí)與思考第4章　圖像的Fourier分析  4.1  Fourier分析的起源  4.2  Fourier變換基礎(chǔ)    4.2.1　線性空間平移不變系統(tǒng)與濾波    4.2.2　Fourier變換的基本性質(zhì)    4.2.3　周期離散信號的Fourier變換    4.2.4　離散余弦變換  4.3　圖像的Fourier分析    4.3.1　圖像Fourrier變換的直觀圖景    4.3.2　逆變對偶性與Fourier譜線判讀    4.3.3　線性濾波  4.4  Fourier積分的計算    4.4.1  Fourier變換的解析計算實例    4.4.2　數(shù)值快速計算方案  4.5　圖像Fourier分析的相關(guān)課題    4.5.1　整體性效應(yīng)與Ringing效應(yīng)    4.5.2　圖像的微局部分析    練習(xí)與思考第5章　圖像的邊緣檢測  5.1　圖像的邊緣  5.2　基于微分算子的邊緣檢測    5.2.1　基于一階微分算子的邊緣檢測　　……第6章　圖像復(fù)原第7章　基于統(tǒng)計的圖像復(fù)原第8章　多尺度空間一民圖像的各向同性擴散第9章　圖像的各向異性擴散第10章　全變分圖像處理第11章　小波變換第12章　提升格式第13章　圖像數(shù)據(jù)壓縮的信息論基礎(chǔ)第14章　靜止圖像編碼附錄A　Green公式　附錄B　最優(yōu)化概要附錄C　Euler-Lagrange方程附錄D　Hilbert空間的基本知識附錄F　圖像處理為什么會用熱傳導(dǎo)方程參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：11.2 為什么小波變換對平坦區(qū)域不敏感在實踐中，對于小波w（x）有局部性和振蕩性等諸多要求。正是這些要求導(dǎo)致小波變換式（11，3）具有非常良好的空間-頻率局部性，其中一個最為直觀的特征：小波變換能反映圖像的邊緣特性，稍微解釋一下，在圖像的平坦（非邊緣）區(qū)域，對應(yīng)的小波系數(shù)是接近于零的，而在邊緣區(qū)域，其小波系數(shù)是顯著非零的，以下為解釋這個現(xiàn)象做一些準備。

編輯推薦

《數(shù)字圖像處理》特點：以講解圖像處理算法的思想來源及演變?yōu)樘厣瑑?nèi)容取材于一流國際期刊學(xué)術(shù)論文的優(yōu)秀成果，覆蓋數(shù)字圖像處理主流的分析數(shù)學(xué)工具及算法，觸及圖像質(zhì)量評估和圖像編碼的最新國際標準。

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