图像工程·上册：图像处理（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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章毓晋 著

图书标签:

• 图像处理
• 图像工程
• 数字图像处理
• 图像分析
• 计算机视觉
• 图像算法
• 图像技术
• 图像系统
• 模式识别
• 图像应用

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302492993

版次：4

商品编码：12316774

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：420

字数：660000

正文语种：中文

编辑推荐

　　图像工程由清华大学章毓晋教授编著，是图像领域必读经典，已印刷60多次，20多万册。全套书分为图像处理、分析、理解三个层次（三册），全面涵盖基本概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上有关研究的新成果。第1版获全国普通高等学校优秀教材一等奖；第2版评为全国普通高等教育“十一五”精品教材；第3版评为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，2013年北京高等教育精品教材。

内容简介

　　本书为《图像工程》第4版的上册，主要介绍图像工程的第1层次——图像处理的基本概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上有关研究的新成果。
　　本书主要分为4个单元。第1单元（包含第2~4章）介绍图像增强技术，其中第2章介绍基于像素点操作的空域增强技术，第3章介绍基于模板操作的空域增强技术，第4章介绍频域增强技术。第2单元（包含第5~8章）介绍图像恢复技术，其中第5章介绍图像消噪和恢复技术，第6章介绍图像校正和修补技术，第7章介绍图像去雾及评价技术，第8章介绍图像投影重建技术。第3单元（包含第9~11章）介绍图像编码技术，其中第9章介绍图像编码基础，第10章介绍变换编码技术，第11章介绍其他编码技术。第4单元（包含第12~15章）介绍拓展图像技术，其中第12章介绍图像信息安全技术，第13章介绍彩色图像处理技术，第14章介绍视频图像处理技术，第15章介绍多尺度图像处理技术。书中的附录介绍了图像方面的一些国际标准，主要与第3单元相关。书中还提供了大量例题、思考题和练习题，并对部分练习题提供了解答。书末还给出了主题索引。
　　本书可作为信号与信息处理、通信与信息系统、电子与通信工程、模式识别与智能系统、计算机视觉等学科的大学本科和研究生专业基础课教材，也可供信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、测控技术与仪器、机器人自动化、生物医学工程、光学、电子医疗设备研制、遥感、测绘和军事侦察等领域的科技工作者参考。

目录

第1章绪论
1.1图像
1.1.1图像表示和显示
1.1.2空间分辨率和幅度分辨率
1.1.3图像质量
1.2图像工程简介
1.2.1图像技术和图像工程
1.2.2图像工程的3个层次
1.2.3图像工程相关学科和领域
1.2.4图像工程的技术应用
1.2.5图像工程文献统计分类
1.3图像处理系统
1.3.1系统构成框图
1.3.2图像采集
1.3.3图像显示和打印
1.3.4图像存储
1.3.5图像处理
1.4内容框架和特点
总结和复习
第1单元图 像 增 强
第2章空域增强： 点操作
2.1图像坐标变换
2.1.1基本坐标变换
2.1.2坐标变换扩展
2.2图像间运算
2.2.1算术和逻辑运算
2.2.2图像间算术运算的应用
2.3图像灰度映射
2.3.1灰度映射原理
2.3.2典型灰度映射
2.4直方图变换
2.4.1直方图均衡化
2.4.2直方图规定化
总结和复习
第3章空域增强： 模板操作
3.1像素间联系
3.1.1像素的邻域和邻接
3.1.2像素间的连接和连通
3.1.3像素间的距离
3.2模板运算
3.3线性滤波
3.3.1线性平滑滤波
3.3.2线性锐化滤波
3.4非线性滤波
3.4.1非线性平滑滤波
3.4.2非线性锐化滤波
3.4.3线性和非线性混合滤波
3.5局部增强
总结和复习
第4章频域图像增强
4.1频域技术原理
4.2傅里叶变换
4.2.12�睤傅里叶变换
4.2.2傅里叶变换定理
4.2.3快速傅里叶变换
4.3低通和高通滤波
4.3.1低通滤波
4.3.2高通滤波
4.4带通和带阻滤波
4.5同态滤波
4.5.1亮度成像模型
4.5.2同态滤波增强
总结和复习
第2单元图 像 恢 复
第5章图像消噪和恢复
5.1图像退化及模型
5.1.1图像退化示例
5.1.2图像退化模型
5.2噪声滤除
5.2.1噪声描述
5.2.2噪声概率密度函数
5.2.3均值类滤波器
5.2.4排序类统计滤波器
5.2.5选择性滤波器
5.3无约束恢复
5.3.1无约束恢复公式
5.3.2逆滤波
5.4有约束恢复
5.4.1有约束恢复公式
5.4.2维纳滤波器
5.4.3有约束最小平方恢复
5.5交互式恢复
总结和复习
第6章图像校正和修补
6.1图像仿射变换
6.1.1一般仿射变换
6.1.2特殊仿射变换
6.1.3变换间的联系
6.2几何失真校正
6.2.1空间变换
6.2.2灰度插值
6.3图像修复
6.3.1图像修补原理
6.3.2全变分模型
6.3.3混合模型
6.4区域填充
6.4.1基于样本的方法
6.4.2结合稀疏表达的方法
总结和复习
第7章图像去雾
7.1暗通道先验去雾算法及改进
7.1.1基本方法
7.1.2尺度自适应
7.1.3透射率估计
7.1.4大气光区域确定
7.1.5大气光值校正
7.1.6浓雾图像去雾
7.2改善失真的综合算法
7.2.1改进算法流程
7.2.2T空间转换
7.2.3透射率空间的大气散射图
7.2.4天空区域检测
7.2.5对比度增强
7.3去雾效果评价
7.3.1可见边缘梯度法
7.3.2基于视觉感知的评价
7.3.3主客观结合的评价实例
总结和复习
第8章图像投影重建
8.1投影重建方式
8.1.1透射断层成像
8.1.2发射断层成像
8.1.3反射断层成像
8.1.4电阻抗断层成像
8.1.5磁共振成像
8.2投影重建原理
8.2.1基本模型
8.2.2拉东变换
8.3傅里叶反变换重建
8.4逆投影重建
8.4.1逆投影重建原理
8.4.2卷积逆投影重建
8.4.3其他逆投影重建方法
8.5迭代重建
8.5.1迭代重建模型
8.5.2代数重建技术
8.5.3最大似然�沧畲笃谕�重建算法
8.6综合重建方法
总结和复习
第3单元图 像 编 码
第9章图像编码基础
9.1图像压缩原理
9.1.1数据冗余
9.1.2图像编解码
9.1.3图像保真度和质量
9.2编码定理
9.2.1信息单位和信源描述
9.2.2无失真编码定理
9.2.3率失真编码定理
9.3位平面编码
9.3.1位平面的分解
9.3.2位平面的编码
9.4变长编码
9.4.1哥伦布编码
9.4.2哈夫曼编码
9.4.3香农�卜ㄅ当嗦�
9.4.4算术编码

精彩书摘

　　第5章图像消噪和恢复
　　从本章开始介绍图像恢复，也称图像复原。图像恢复作为图像处理中的一大类技术，与第2~4章介绍的图像增强有密切的联系。图像恢复与图像增强有相似的处理目标，都是要改善输入图像的视觉质量。它们的主要不同之处在于所采取的技术路线和手段。图像增强技术一般从获得较好的视觉结果出发，借助一些人类视觉系统的特性以取得较主观的视觉质量改善； 而图像恢复技术则认为输入图像本来应有较好的质量，但在采集或加工的过程中受到某些影响而品质退化或失真了，现在需要根据相应的退化模型和先验知识来重建或恢复原始的图像。换句话说，图像恢复技术是要将图像退化的过程模型化，并根据图像退化模型来进行复原。例如，噪声是一种常见的图像退化因素，若能对噪声建模，就可设计相应的滤波器来进行滤除。
　　在模型给定的条件下，图像恢复技术可以分为无约束恢复和有约束恢复两大类。无约束恢复的方法仅将图像看作一个数字矩阵，没有考虑恢复后图像应受到的物理约束，只从数学角度进行处理。有约束恢复的方法则还考虑到恢复后的图像应该受到一定的物理约束，如在空间上比较平滑、其灰度值为正等，相对来说使用了更多的先验知识。另一方面，图像恢复技术根据是否需要外来干预还可分为自动和交互的两大类。
　　根据上述的讨论，本章各节将如下安排。
　　5.1节介绍一些图像退化的原因和示例，讨论一种基本的和通用的图像退化模型以及其基本性质，还给出一种非线性退化模型。
　　5.2节先分析一些典型噪声的来源和特点并给出它们的概率密度函数，然后介绍用于消除噪声的各类滤波器。
　　5.3节介绍无约束恢复的基本原理，并着重讨论一种逆滤波技术及其快速计算。
　　5.4节介绍有约束恢复的基本原理和两种技术： 维纳滤波恢复和有约束最小平方恢复。
　　5.5节介绍如何使用人机交互的方法来提高图像恢复工作的灵活性和效率。
　　5.1图像退化及模型
　　图像退化是指由场景得到的图像没能完全地反映场景的真实内容，产生了失真等问题。有许多方式可以采集和获得图像，也有很多原因可以导致图像退化［J�|hne 1997］。为消除失真，就需要根据原因建立退化模型从而进行对应的图像恢复。
　　5.1.1图像退化示例
　　最常见的图像退化是噪声和模糊。在图像采集过程中产生的退化常被称为模糊，它对目标的频谱宽度有限制作用。在图像记录过程中产生的退化常被称为噪声，它可来源于测量误差、记数误差等。模糊，用频率分析的语言来说是高频分量受到抑制或被消除的结果或过程。一般模糊是一个确定的(deterministic)过程，在多数情况下，人们有一个足够准确的数学模型来描述它。另一方面，噪声是一个随机的统计过程，所以噪声对一个特定图像的影响常是不确定的。在很多情况下，人们最多仅对这个过程的统计特性有一定的先验知识［Bertero 1998］。
　　表5.1.1给出一些常见典型图像退化类型及其简要介绍和描述。
　　表5.1.1不同种类图像退化的概况(按拼音顺序排列)
　　名称/原因
　　描述/特性
　　成像模糊
　　由于镜头的孔径衍射导致原本比较清晰的图案尺寸变大，且边缘变得不清晰
　　传输误差
　　在图像传输中出现的单个比特翻转，导致在图像中随机分布的虚假灰度
　　沿视频线的传输误差也可导致图像由于反射而产生干扰模式
　　非线性响应
　　由于传感器的响应不是输入光强的线性函数，从而导致两者不能总成比例。例如摄影胶片的光敏特性是根据胶片上留下的银密度为曝光量的对数函数来表示的，光敏特性除中段基本线性外，两端都是曲线。这样，原本景物上线性变化的亮度在胶片上变得不线性了
　　固定/运动模式
　　由于电磁干扰或传感器单元响应的不一致性而导致的有规律的模式。例如，帧缓存的同步电路没有调节好或锁相环错误导致的行抖动，它引起在每行开始处的随机波动从而产生位置误差。图像中固定模式变化的另一个来源是传感器中的暗电流或敏感度的变化
　　回声
　　在损坏的或未正确设计的视频线上所产生的反射
　　镜头像差/色差
　　对给定光学系统的清晰程度的固有限制，常在图像中边缘处有明显的增加。镜头像差/色差能使成像产生模糊或成像形状扭曲，或出现与原物不同的颜色。这是光学系统的一种固有缺陷，它限制了由摄像机所拍摄得到的图像的分辨锐度(sharpness)。
　　多数像差随着与景物及光学轴的距离的增加而很快增加，并不具有移不变性质，所以不能使用位置独立的点扩散函数(PSF)或光学转移函数(OTF)来描述。不过，像差随图像空间中位置的变化缓慢且连续。所以，只要所导致的模糊限制在像差可认为是常数的区域，则仍可以用线性移不变系统的理论来处理。这里的唯一区别就是PSF和OTF都是随着位置变化的
　　失焦
　　由于光学系统没有调整好或调整错误(mis�瞐djustment)而导致的各向同性的图像模糊，它也会限制图像的分辨锐度
　　跳动
　　由于视频信号的电子不稳定性，导致图像线的起点产生随机或周期的波动，从而产生对应的位置偏差
　　污迹/图像浮散
　　CCD传感器由于曝光时间太短或对明亮物体曝光时间过长而产生的伪像
　　运动拖尾
　　由于在曝光时段相机或目标相对发生运动所导致的方向性模糊。目标的图案沿运动方向拖长，并产生叠影。在图像拍摄过程中如果目标运动超过图像平面中一个以上像素的距离就会造成运动模糊。使用望远镜头的系统(视场较窄)对这类图像退化非常敏感
　　噪声
　　随机噪声的叠加导致随机性退化。原本只有目标的图像叠加了许多随机的亮点和暗点，使目标和背景都受到影响
　　振动/抖动
　　相机系统在曝光时发生周期或随机的运动，从而导致所采集图像的失真。例如，手的抖动或拍摄图像/视频时摄像机机械上的不稳定都是常见原因
　　5.1.2图像退化模型
　　对一些具体的退化过程可以建立一定的模型。下面给出几个示例，参见图5.1.1，其中每列图的上图指示没有退化时的情况，下图指示有退化时的情况。
　　……

前言/序言

　　全套书第4版前言
　　这是《图像工程》第4版，全套书仍分3册，分别为《图像工程（上册）——图像处理》《图像工程（中册）——图像分析》和《图像工程（下册）——图像理解》。它们全面介绍图像工程的基础概念、基本原理、典型方法、实用技术以及国际上相关内容研究的新成果。
　　《图像工程》第3版也分3册，名称相同。上、中、下册均在2012年出版，而2013年出版了《图像工程》第3版的3册合订本。第3版至今已重印13次，总计约3万多册。
　　《图像工程》第2版也分3册，名称相同。上、中、下册分别在2006年、2005年和2007年出版，2007年还出版了《图像工程》第2版的3册合订本。第2版共重印18次，总计近7万册。
　　《图像工程》第1版也分3册，名称分别为《图像工程（上册）——图像处理和分析》《图像工程（下册）——图像理解和计算机视觉》和《图像工程（附册）——教学参考及习题解答》。这三册分别在1999年、2000年和2002年出版。第1版共重印27次，总计约11万册。
　　《图像工程》的多次重印表明作者一直倡导的，为了对各种图像技术进行综合研究、集成应用而建立的整体框架——图像工程——作为一门系统地研究各种图像理论、技术和应用的新的交叉学科得到了广泛的认可，也在教学中得到大量使用。同时，随着研究的深入和技术的发展，编写新版的工作也逐渐提到议事日程上来。
　　第4版的编写开始于2016年，是年暑假静心构思了全套书的整体框架。其后，根据框架陆续收集了一些最新的相关书籍和文献（包括印刷版和电子版），并仔细进行了阅读和做了笔记。这为新版的编写打下了一个坚实的基础。期间，还结合以往课堂教学和学生反馈，对一些具体内容（包括习题）进行了整理和调整。第4版内容具有一定的深度和广度，希望读者通过本套书的学习，能够独立地和全面地了解该领域的基本理论、技术、应用和发展。
　　第4版在编写的方针上，仍如前3版那样力求具有理论性、实用性、系统性、实时性； 在内容叙述上，力求理论概念严谨，论证简明扼要。在内容方面，第4版基本保留了第3版中有代表性的经典内容，同时考虑到图像技术的飞速发展，还认真选取了近年的一些最新研究成果和得到广泛使用的典型技术进行充实。这些新内容既参考了许多有关文献，也结合了作者的一些研究工作和成果以及这些年来的教学教案。除每册书均增加了一章全新内容外，还各增加了多个节和小节，特别还增加了许多例题，其中有些是介绍一些新的选学内容，有些则从其他的角度来补充解释已有的概念和方法。这些例题可根据课时安排、学生基础等选择使用，比较灵活。总体来说，第4版的内容覆盖面更广，介绍更全面细致，整体篇幅比第3版有约20%的增加。
　　第4版在具体结构和章节安排方面仍然保留了上一版的特点：
　　第一，各册书均从第2章就开始介绍正式内容，更快进入主题。先修或预备内容分别安排在需要先修部分的同一章前部，从教学角度来说，更加实用，也突出了主线内容。
　　第二，除第1章绪论外，各册书的正式内容仍都结合成4个主题相关的单元（并画在封面上），每个单元都有具体说明，帮助选择学习。全书有较强的系统性和结构性，也有利于复习考核。
　　第三，各章中的习题均只有少部分给出了解答，使教师可以更灵活地选择布置。更多的习题和其余的习题解答将会放在出版社网站上，便于补充、改进，网址为www.tup.com.cn。
　　第四，各册书后均仍有主题索引（并给出了英文），这样既方便在书中查找有关内容，又方便在网上查找有关文献和解释。
　　第4版还增加了一项新的举措。书中的彩色图片印刷后均为黑白的，但可以通过手机扫描图片旁的二维码，调出存放在出版社网站上的对应彩色图片，获得更多的信息和更好的观察效果。
　　从1996年开始编写《图像工程》第1版以来至今已20多年。期间，作者与许多读者（包括教师、学生、自学者等）有过各种形式的讨论和交流，除了与一些同行面谈外，许多人打来电话或发来电子邮件。这些讨论和交流使作者获得了许多宝贵的意见和建议，在编写这4版中都起到了不可或缺的作用，特别是在解释和描述的详略方面都结合读者反馈意见进行了调整，从而更加容易理解和学习。值得指出的是，书中还汇集了多年来不少听课学生的贡献，许多例题和练习题是在历届学生作业和课堂讨论的基础上提炼出来的，一些图片还直接由学生帮助制作，在选材上也从学生的反馈中受到许多启发。借此机会对他们一并表示衷心的感谢。
　　书中有相当内容基于作者和他人共同研究的成果，特别是历年研究室的学生（按姓名拼音排）： 卜莎莎、边辉、蔡伟、陈权崎、陈挺、陈伟、陈正华、崔崟、程正东、戴声扬、段菲、方慕园、冯上平、傅卓、高永英、葛菁华、侯乐天、胡浩基、黄英、黄翔宇、黄小明、贾波、贾超、贾慧星、姜帆、李佳童、李娟、李乐、李品一、李勍、李睿、李硕、李闻天、李相贤（LEE Sang Hyun）、李小鹏、李雪、梁含悦、刘宝弟、刘晨阳、刘峰、刘锴、刘青棣、刘惟锦、刘晓旻、刘忠伟、陆海斌、陆志云、罗惠韬、罗沄、朴寅奎（PARK In Kyu）、钱宇飞、秦暄、秦垠峰、阮孟贵（NGUYEN Manh Quy）、赛义（Saeid BAGHERI）、沈斌、谭华春、汤达、王树徽、王宇雄、王志国、王志明、王钟绪、温宇豪、文熙安（Tristan VINCENT）、吴高洪、吴纬、夏尔雷（Charley PAULUS）、向振、徐丹、徐枫、徐洁、徐培、徐寅、许翔宇、薛菲、薛景浩、严严、杨劲波、杨翔英、杨忠良、姚玉荣、游钱皓喆、鱼荣珍（EO Young Jin）、俞天利、于信男、袁静、贠亮、张宁、赵雪梅、郑胤、周丹、朱施展、朱小青、朱云峰，博士后高立志、王怀颖以及进修教师崔京守（CHOI Jeong Swu）、郭红伟、石俊生、杨卫平、曾萍萍、张贵仓等。第1版、第2版、第3版和第4版采用的图表除作者本人制作的外，也包括他们在研究工作中收集和实验得到的。该书应该说是多人合作成果的体现。
　　最后，感谢妻子何芸、女儿章荷铭在各方面的理解和支持！
　　章毓晋
　　2018年元旦于书房

《光影的艺术：探索视觉世界的奥秘》 引言 人类文明的进步，很大程度上依赖于我们记录、理解和操纵信息的能力。在众多信息载体中，图像以其直观、丰富、生动的特性，扮演着至关重要的角色。从远古洞穴中的壁画，到现代数字化的影像，图像始终是我们认识世界、表达情感、传播知识的有力工具。而“光影的艺术：探索视觉世界的奥秘”这本书，正是带领读者深入探究图像世界背后蕴含的科学原理、技术手段以及无限可能性的旅程。它不是一本关于具体图像处理算法的教科书，也不是一本摄影技巧指南，而是旨在构建一个宏观的认知框架，让读者理解图像是如何产生的，它们如何被捕捉、存储、展现，以及如何通过智慧的手段来解读和利用。 第一章：像素的低语——数字图像的诞生 我们将从最基础的单位——像素——开始。每一个数字图像，无论多么复杂，都可以分解为无数个微小的、具有特定颜色和亮度的点，这些点就是像素。本章将详细阐述数字图像的采样和量化过程，解释为何“像素”成为了数字世界的基本构建块。我们会了解模拟信号如何被离散化，从而转化为计算机可以理解的数字信息。我们将探讨图像分辨率的概念，理解高分辨率与低分辨率图像在细节表现上的差异，以及它们对后续处理和应用的具体影响。此外，还会介绍不同类型的数字图像格式，如BMP、JPEG、PNG等，分析它们各自的特点、优缺点以及适用的场景，让读者明白为什么在不同的情境下需要选择不同的图像文件格式。这部分内容将为后续所有关于图像的讨论奠定坚实的理论基础，揭示看似简单的图像背后隐藏的精妙设计。 第二章：光与色的游戏——色彩的科学与感知 色彩是图像最直观、也最具表现力的要素。本章将深入探讨色彩的物理本质和人类的视觉感知。我们会从光的波长特性讲起，介绍不同波长如何对应我们所见的颜色。接着，我们将详细阐述各种色彩模型，例如RGB（红绿蓝）、CMYK（青品红黄黑）以及HSB/HSV（色相饱和度亮度/色调饱和度值）等，解释它们是如何通过不同的组合来表示和生成颜色的。读者将了解为什么在显示器上我们看到的是RGB色彩，而在印刷品上则常用CMYK。同时，我们还会讨论色彩的心理学效应，以及色彩在设计、艺术和市场营销中的重要作用。了解色彩的科学原理，有助于我们更好地控制图像的色彩表现，实现更具吸引力的视觉效果，并理解不同设备之间色彩差异的根源。 第三章：眼睛的延伸——图像的获取与捕捉 我们如何将现实世界中的三维场景“翻译”成二维的数字图像？本章将聚焦于图像的获取过程，探索各种捕捉视觉信息的工具和技术。我们将详细介绍相机的工作原理，从镜头的光学特性到感光元件（如CCD和CMOS）的感光过程。读者将了解到，曝光、光圈、快门速度等关键参数如何共同决定了一张照片的明暗和景深，以及它们之间的相互影响。此外，还会介绍扫描仪、显微镜、医学成像设备（如CT、MRI）等其他图像采集设备，阐述它们如何利用不同的物理原理来生成图像。本章的重点在于理解图像捕捉过程中涉及的物理学原理和工程技术，从而为获得高质量的原始图像数据打下基础。 第四章：数字世界的“魔法棒”——图像的变换与增强 一旦图像被数字化，我们便拥有了强大的能力去对其进行编辑和优化。本章将介绍一系列基础的图像变换和增强技术，它们是数字图像处理的基石。我们将从最简单的几何变换开始，例如缩放、旋转、裁剪和翻转，理解这些操作如何改变图像的空间布局。随后，我们将深入探讨灰度变换，学习如何调整图像的对比度和亮度，以及如何进行直方图均衡化来改善图像的视觉效果。还会介绍一些锐化和模糊的技巧，理解它们如何影响图像的细节清晰度和视觉平滑度。噪声的去除也是本章的重要内容，我们将了解图像中噪声的来源，以及如何利用滤波技术来减轻或消除噪声，从而提升图像的质量。这些基础的“魔法棒”工具，能够显著改善图像的视觉质量，使其更符合我们的审美需求或更适合后续的分析。 第五章：洞察细节——图像的分析与理解 图像不仅仅是像素的集合，它们更是蕴含着丰富信息的载体。本章将引导读者思考如何从图像中提取有用的信息，实现“读懂”图像。我们将介绍一些基本的图像分析技术，例如边缘检测，它能够识别出图像中物体的轮廓和边界，这对于物体识别和分割至关重要。还会探讨图像分割的概念，理解如何将图像划分为具有语义意义的不同区域。此外，我们还将触及特征提取，学习如何识别图像中的关键点、纹理和形状等信息，这些信息是进行图像检索、模式识别和计算机视觉的基础。本章的目标是让读者认识到，图像分析能够将原始的视觉数据转化为可被机器理解和利用的结构化信息，为人工智能等前沿领域提供动力。 第六章：跨越维度的桥梁——三维视觉的探索 我们生活的世界是三维的，而大多数图像都是二维的。如何从二维图像中重建三维信息，或者在三维空间中进行图像的生成和处理，是本章探讨的核心。我们将介绍立体视觉的基本原理，以及如何利用双目或多目相机来获取深度信息。还会讨论三维重建的技术，包括点云的生成、网格化以及纹理映射等。读者将了解到，从照片中创建出逼真的三维模型是如何实现的，以及这项技术在虚拟现实、增强现实、机器人导航等领域的广泛应用。本章将揭示如何利用图像信息来“感知”和“重构”三维世界，展现出图像在空间信息获取方面的强大潜力。 第七章：动态世界的影像——视频的诞生与处理 视频是图像序列的集合，它能够捕捉和展示时间的流逝。本章将深入探究视频的本质，以及视频信号的特点。我们将了解视频编码和解码的标准，如MPEG系列，它们如何通过高效的压缩算法来减小视频文件的大小，同时保持可接受的视觉质量。还会介绍视频流的传输技术，以及网络视频播放的原理。此外，我们还将讨论视频的基本处理技术，包括帧间差分、运动估计和背景建模等，这些技术能够帮助我们分析视频中的运动信息，实现目标跟踪、场景变化检测等功能。本章将带领读者理解视频是如何从一系列静态图像演变而来，以及如何对其进行高效的处理和传输。 第八章：艺术与科学的交融——图像的创作与表达 图像不仅是科学技术的产物，更是艺术创作的媒介。本章将从更广阔的视角审视图像的意义，探讨图像在艺术、设计、沟通和文化中的角色。我们将讨论数字绘画、三维动画、视觉特效等图像创作领域，以及它们如何将技术与创意相结合，创造出令人惊叹的视觉作品。还会探讨图像叙事，理解图像如何通过构图、色彩、光影等元素来传达情感、讲述故事。此外，本章还会涉及图像的伦理和社会影响，例如图像的真实性、版权问题以及数字媒体的传播效应。这部分内容旨在启发读者思考图像更深层的价值，以及它们如何塑造我们对世界的认知和我们之间的交流方式。 结语 “光影的艺术：探索视觉世界的奥秘”是一次关于图像的全面而深入的探索。通过本书，读者将不仅仅是图像的使用者，更能成为图像的理解者和创造者。我们从像素的微观世界出发，逐步走进色彩的奇妙王国，探索光影的奥秘，学习图像的捕捉与加工，洞察图像中蕴含的信息，甚至延伸至三维空间与动态世界。最终，我们将回归图像与人类文明的宏大视角，感受图像作为艺术与科学交融的魅力。这本书希望能够激发读者对图像世界的无限好奇，并为他们在未来的学习、工作和生活中，提供一个更加广阔和深刻的视觉认知维度。

评分☆☆☆☆☆

最近在进行一个关于计算机视觉的项目，其中涉及到大量的图像预处理和特征提取工作，所以一直在寻找一本能够提供理论指导和算法细节的书籍。《图像工程·上册：图像处理（第4版）》这本书的出现，可以说是雪中送炭。我最看重的是它能够提供关于图像恢复和重构方面的知识。在实际项目中，我们经常会遇到模糊、噪声、缺失等问题，如何有效地恢复原始图像，是一项挑战。我希望书中能够详细讲解点扩散函数（PSF）、卷积以及逆滤波、维纳滤波等经典恢复方法，并深入分析它们在不同噪声模型下的表现。同时，我也对书中可能介绍的更现代的图像恢复技术，如基于学习的方法，抱有很大的期望，虽然这本是上册，但对基础的扎实讲解，同样能够为学习更高级的内容打下坚实的基础。此外，对于图像分割，我也是非常感兴趣的，如何准确地将图像中的目标分割出来，是后续识别和分析的关键。我希望书中能够涵盖多种分割方法，从阈值分割、区域生长，到更高级的如边缘检测、图割等，并分析它们各自的优劣势及适用范围。这本书的“第4版”标签，让我相信其内容是经过多年沉淀和更新的，能够跟上时代的发展。

评分☆☆☆☆☆

我最近花了些时间研究图像处理的最新进展，偶然翻到了这本《图像工程·上册：图像处理（第4版）》。拿到书的第一感觉就是厚重，这通常意味着内容的充实和体系的完整。我一直对数字图像的构建、分析和理解过程很感兴趣，尤其是那些能够将模糊的、有噪声的数据转化为清晰、有意义信息的底层技术。这本书的封面设计简洁大气，书名中的“第4版”也暗示了其内容的不断更新和迭代，这在快速发展的科技领域是非常重要的。我尤其期待书中能够深入讲解图像的滤波、增强、分割以及特征提取等核心概念。我一直认为，理解这些基本操作的数学原理和算法实现，是进行更高级图像分析和应用的基础。例如，对于滤波，我希望看到不仅仅是常见的均值滤波、高斯滤波，还能深入到更复杂的如双边滤波、各向异性扩散等，理解它们在保留边缘和细节方面的差异。对于图像增强，我也期待书中能够介绍多种方法，并分析它们各自的适用场景和优缺点，比如直方图均衡化、对比度拉伸等。总的来说，我对这本书充满了期待，希望它能成为我深入学习图像处理领域的一块坚实基石。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习深度学习在图像领域的应用，但发现很多时候缺乏对底层图像处理技术的深入理解，这使得我在解释模型行为时感到力不从心。因此，我一直在寻找一本能够系统性地回顾和讲解图像处理基础的书籍，《图像工程·上册：图像处理（第4版）》恰好满足了我的需求。我特别期待书中能够对图像的几何变换进行详细的阐述，例如旋转、缩放、平移、仿射变换以及透视变换。理解这些变换的数学原理和实现方式，对于进行图像对齐、数据增强以及三维重建等任务至关重要。我希望书中能够清晰地讲解齐次坐标、变换矩阵的构建以及如何应用这些变换来修改图像的几何结构。另外，对于图像量化和编码的内容，我也非常感兴趣。虽然在深度学习中我们通常处理的是浮点数，但理解图像是如何从模拟信号采样、量化并最终编码成数字格式的，有助于我们更深刻地理解图像的本质，以及在资源受限的场景下如何进行优化。这本书的“上册”定位，让我预期它将聚焦于图像处理最核心的部分，为我后续学习更复杂的算法和技术打下坚实基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一直在寻找一本能够系统性梳理图像处理脉络的书籍，市面上同类书籍不少，但往往要么过于理论化，要么过于碎片化，很难找到一个好的切入点。这次拿到《图像工程·上册：图像处理（第4版）》后，我迫不及待地翻阅起来。这本书给我的第一印象是其结构非常清晰，从最基础的图像概念入手，逐步深入到各种处理技术。我尤其关注的是书中对于图像表示和颜色空间的内容，这部分往往是很多初学者容易忽略但又至关重要的环节。理解了像素的本质、不同的颜色模型（RGB、HSV、CMYK等）是如何工作的，对于后续理解图像的各种变换和操作至关重要。我希望书中能详细解释各种颜色空间的转换原理以及在不同应用场景下的选择依据。此外，书中关于图像变换（如傅里叶变换、小波变换）的介绍也引起了我的兴趣，这些变换能够将图像从空间域转换到频率域，从而实现更有效的分析和处理。我希望书中不仅提供理论推导，还能结合实例说明这些变换的实际作用，例如在去噪或图像压缩中的应用。这本书的厚度也让我感到安心，相信它能够涵盖足够多的内容，满足我深入探索的需求。

评分☆☆☆☆☆

最近工作中需要接触到一些图像分析的场景，比如对医学影像进行初步处理，或者对工业产品进行缺陷检测，但发现自己对图像处理的基础知识掌握得不够牢固。《图像工程·上册：图像处理（第4版）》这本书的标题吸引了我，因为“图像工程”这个词意味着它可能包含更全面的工程实践和应用视角，而不仅仅是理论介绍。我尤其关注书中关于图像压缩的内容。虽然在日常使用中我们很少直接接触图像压缩算法，但它是存储、传输和处理海量图像数据的关键技术。我希望书中能够讲解两种主要的压缩技术：无损压缩（如Huffman编码、LZW编码）和有损压缩（如DCT变换在JPEG中的应用）。我希望能理解它们各自的原理、压缩效率以及对图像质量的影响，并了解在不同应用场景下如何选择合适的压缩方法。此外，书中关于图像的形态学处理（如腐蚀、膨胀、开运算、闭运算）的内容也引起了我的兴趣。这些操作在图像分割、噪声去除以及形状分析等方面有着广泛的应用。我期待书中能够通过清晰的图示和实例，解释这些形态学操作的原理，以及它们如何改变图像的形状和结构。总的来说，我希望这本书能够让我不仅理解“是什么”，还能理解“为什么”和“如何做”，从而更好地应用于实际工作中。