圖像工程·上冊：圖像處理（第4版） 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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章毓晉 著

圖書標籤:

• 圖像處理
• 圖像工程
• 數字圖像處理
• 圖像分析
• 計算機視覺
• 圖像算法
• 圖像技術
• 圖像係統
• 模式識彆
• 圖像應用

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302492993

版次：4

商品編碼：12316774

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

用紙：膠版紙

頁數：420

字數：660000

正文語種：中文

編輯推薦

　　圖像工程由清華大學章毓晉教授編著，是圖像領域必讀經典，已印刷60多次，20多萬冊。全套書分為圖像處理、分析、理解三個層次（三冊），全麵涵蓋基本概念、基本原理、典型方法、實用技術以及國際上有關研究的新成果。第1版獲全國普通高等學校優秀教材一等奬；第2版評為全國普通高等教育“十一五”精品教材；第3版評為“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材，2013年北京高等教育精品教材。

內容簡介

　　本書為《圖像工程》第4版的上冊，主要介紹圖像工程的第1層次——圖像處理的基本概念、基本原理、典型方法、實用技術以及國際上有關研究的新成果。
　　本書主要分為4個單元。第1單元（包含第2~4章）介紹圖像增強技術，其中第2章介紹基於像素點操作的空域增強技術，第3章介紹基於模闆操作的空域增強技術，第4章介紹頻域增強技術。第2單元（包含第5~8章）介紹圖像恢復技術，其中第5章介紹圖像消噪和恢復技術，第6章介紹圖像校正和修補技術，第7章介紹圖像去霧及評價技術，第8章介紹圖像投影重建技術。第3單元（包含第9~11章）介紹圖像編碼技術，其中第9章介紹圖像編碼基礎，第10章介紹變換編碼技術，第11章介紹其他編碼技術。第4單元（包含第12~15章）介紹拓展圖像技術，其中第12章介紹圖像信息安全技術，第13章介紹彩色圖像處理技術，第14章介紹視頻圖像處理技術，第15章介紹多尺度圖像處理技術。書中的附錄介紹瞭圖像方麵的一些國際標準，主要與第3單元相關。書中還提供瞭大量例題、思考題和練習題，並對部分練習題提供瞭解答。書末還給齣瞭主題索引。
　　本書可作為信號與信息處理、通信與信息係統、電子與通信工程、模式識彆與智能係統、計算機視覺等學科的大學本科和研究生專業基礎課教材，也可供信息與通信工程、電子科學與技術、計算機科學與技術、測控技術與儀器、機器人自動化、生物醫學工程、光學、電子醫療設備研製、遙感、測繪和軍事偵察等領域的科技工作者參考。

目錄

第1章緒論
1.1圖像
1.1.1圖像錶示和顯示
1.1.2空間分辨率和幅度分辨率
1.1.3圖像質量
1.2圖像工程簡介
1.2.1圖像技術和圖像工程
1.2.2圖像工程的3個層次
1.2.3圖像工程相關學科和領域
1.2.4圖像工程的技術應用
1.2.5圖像工程文獻統計分類
1.3圖像處理係統
1.3.1係統構成框圖
1.3.2圖像采集
1.3.3圖像顯示和打印
1.3.4圖像存儲
1.3.5圖像處理
1.4內容框架和特點
總結和復習
第1單元圖 像 增 強
第2章空域增強： 點操作
2.1圖像坐標變換
2.1.1基本坐標變換
2.1.2坐標變換擴展
2.2圖像間運算
2.2.1算術和邏輯運算
2.2.2圖像間算術運算的應用
2.3圖像灰度映射
2.3.1灰度映射原理
2.3.2典型灰度映射
2.4直方圖變換
2.4.1直方圖均衡化
2.4.2直方圖規定化
總結和復習
第3章空域增強： 模闆操作
3.1像素間聯係
3.1.1像素的鄰域和鄰接
3.1.2像素間的連接和連通
3.1.3像素間的距離
3.2模闆運算
3.3綫性濾波
3.3.1綫性平滑濾波
3.3.2綫性銳化濾波
3.4非綫性濾波
3.4.1非綫性平滑濾波
3.4.2非綫性銳化濾波
3.4.3綫性和非綫性混閤濾波
3.5局部增強
總結和復習
第4章頻域圖像增強
4.1頻域技術原理
4.2傅裏葉變換
4.2.12�睤傅裏葉變換
4.2.2傅裏葉變換定理
4.2.3快速傅裏葉變換
4.3低通和高通濾波
4.3.1低通濾波
4.3.2高通濾波
4.4帶通和帶阻濾波
4.5同態濾波
4.5.1亮度成像模型
4.5.2同態濾波增強
總結和復習
第2單元圖 像 恢 復
第5章圖像消噪和恢復
5.1圖像退化及模型
5.1.1圖像退化示例
5.1.2圖像退化模型
5.2噪聲濾除
5.2.1噪聲描述
5.2.2噪聲概率密度函數
5.2.3均值類濾波器
5.2.4排序類統計濾波器
5.2.5選擇性濾波器
5.3無約束恢復
5.3.1無約束恢復公式
5.3.2逆濾波
5.4有約束恢復
5.4.1有約束恢復公式
5.4.2維納濾波器
5.4.3有約束最小平方恢復
5.5交互式恢復
總結和復習
第6章圖像校正和修補
6.1圖像仿射變換
6.1.1一般仿射變換
6.1.2特殊仿射變換
6.1.3變換間的聯係
6.2幾何失真校正
6.2.1空間變換
6.2.2灰度插值
6.3圖像修復
6.3.1圖像修補原理
6.3.2全變分模型
6.3.3混閤模型
6.4區域填充
6.4.1基於樣本的方法
6.4.2結閤稀疏錶達的方法
總結和復習
第7章圖像去霧
7.1暗通道先驗去霧算法及改進
7.1.1基本方法
7.1.2尺度自適應
7.1.3透射率估計
7.1.4大氣光區域確定
7.1.5大氣光值校正
7.1.6濃霧圖像去霧
7.2改善失真的綜閤算法
7.2.1改進算法流程
7.2.2T空間轉換
7.2.3透射率空間的大氣散射圖
7.2.4天空區域檢測
7.2.5對比度增強
7.3去霧效果評價
7.3.1可見邊緣梯度法
7.3.2基於視覺感知的評價
7.3.3主客觀結閤的評價實例
總結和復習
第8章圖像投影重建
8.1投影重建方式
8.1.1透射斷層成像
8.1.2發射斷層成像
8.1.3反射斷層成像
8.1.4電阻抗斷層成像
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拉東變換
8.3傅裏葉反變換重建
8.4逆投影重建
8.4.1逆投影重建原理
8.4.2捲積逆投影重建
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代數重建技術
8.5.3最大似然�滄佘篤諭�重建算法
8.6綜閤重建方法
總結和復習
第3單元圖 像 編 碼
第9章圖像編碼基礎
9.1圖像壓縮原理
9.1.1數據冗餘
9.1.2圖像編解碼
9.1.3圖像保真度和質量
9.2編碼定理
9.2.1信息單位和信源描述
9.2.2無失真編碼定理
9.2.3率失真編碼定理
9.3位平麵編碼
9.3.1位平麵的分解
9.3.2位平麵的編碼
9.4變長編碼
9.4.1哥倫布編碼
9.4.2哈夫曼編碼
9.4.3香農�蔔ㄅ當嗦�
9.4.4算術編碼

精彩書摘

　　第5章圖像消噪和恢復
　　從本章開始介紹圖像恢復，也稱圖像復原。圖像恢復作為圖像處理中的一大類技術，與第2~4章介紹的圖像增強有密切的聯係。圖像恢復與圖像增強有相似的處理目標，都是要改善輸入圖像的視覺質量。它們的主要不同之處在於所采取的技術路綫和手段。圖像增強技術一般從獲得較好的視覺結果齣發，藉助一些人類視覺係統的特性以取得較主觀的視覺質量改善； 而圖像恢復技術則認為輸入圖像本來應有較好的質量，但在采集或加工的過程中受到某些影響而品質退化或失真瞭，現在需要根據相應的退化模型和先驗知識來重建或恢復原始的圖像。換句話說，圖像恢復技術是要將圖像退化的過程模型化，並根據圖像退化模型來進行復原。例如，噪聲是一種常見的圖像退化因素，若能對噪聲建模，就可設計相應的濾波器來進行濾除。
　　在模型給定的條件下，圖像恢復技術可以分為無約束恢復和有約束恢復兩大類。無約束恢復的方法僅將圖像看作一個數字矩陣，沒有考慮恢復後圖像應受到的物理約束，隻從數學角度進行處理。有約束恢復的方法則還考慮到恢復後的圖像應該受到一定的物理約束，如在空間上比較平滑、其灰度值為正等，相對來說使用瞭更多的先驗知識。另一方麵，圖像恢復技術根據是否需要外來乾預還可分為自動和交互的兩大類。
　　根據上述的討論，本章各節將如下安排。
　　5.1節介紹一些圖像退化的原因和示例，討論一種基本的和通用的圖像退化模型以及其基本性質，還給齣一種非綫性退化模型。
　　5.2節先分析一些典型噪聲的來源和特點並給齣它們的概率密度函數，然後介紹用於消除噪聲的各類濾波器。
　　5.3節介紹無約束恢復的基本原理，並著重討論一種逆濾波技術及其快速計算。
　　5.4節介紹有約束恢復的基本原理和兩種技術： 維納濾波恢復和有約束最小平方恢復。
　　5.5節介紹如何使用人機交互的方法來提高圖像恢復工作的靈活性和效率。
　　5.1圖像退化及模型
　　圖像退化是指由場景得到的圖像沒能完全地反映場景的真實內容，産生瞭失真等問題。有許多方式可以采集和獲得圖像，也有很多原因可以導緻圖像退化［J�|hne 1997］。為消除失真，就需要根據原因建立退化模型從而進行對應的圖像恢復。
　　5.1.1圖像退化示例
　　最常見的圖像退化是噪聲和模糊。在圖像采集過程中産生的退化常被稱為模糊，它對目標的頻譜寬度有限製作用。在圖像記錄過程中産生的退化常被稱為噪聲，它可來源於測量誤差、記數誤差等。模糊，用頻率分析的語言來說是高頻分量受到抑製或被消除的結果或過程。一般模糊是一個確定的(deterministic)過程，在多數情況下，人們有一個足夠準確的數學模型來描述它。另一方麵，噪聲是一個隨機的統計過程，所以噪聲對一個特定圖像的影響常是不確定的。在很多情況下，人們最多僅對這個過程的統計特性有一定的先驗知識［Bertero 1998］。
　　錶5.1.1給齣一些常見典型圖像退化類型及其簡要介紹和描述。
　　錶5.1.1不同種類圖像退化的概況(按拼音順序排列)
　　名稱/原因
　　描述/特性
　　成像模糊
　　由於鏡頭的孔徑衍射導緻原本比較清晰的圖案尺寸變大，且邊緣變得不清晰
　　傳輸誤差
　　在圖像傳輸中齣現的單個比特翻轉，導緻在圖像中隨機分布的虛假灰度
　　沿視頻綫的傳輸誤差也可導緻圖像由於反射而産生乾擾模式
　　非綫性響應
　　由於傳感器的響應不是輸入光強的綫性函數，從而導緻兩者不能總成比例。例如攝影膠片的光敏特性是根據膠片上留下的銀密度為曝光量的對數函數來錶示的，光敏特性除中段基本綫性外，兩端都是麯綫。這樣，原本景物上綫性變化的亮度在膠片上變得不綫性瞭
　　固定/運動模式
　　由於電磁乾擾或傳感器單元響應的不一緻性而導緻的有規律的模式。例如，幀緩存的同步電路沒有調節好或鎖相環錯誤導緻的行抖動，它引起在每行開始處的隨機波動從而産生位置誤差。圖像中固定模式變化的另一個來源是傳感器中的暗電流或敏感度的變化
　　迴聲
　　在損壞的或未正確設計的視頻綫上所産生的反射
　　鏡頭像差/色差
　　對給定光學係統的清晰程度的固有限製，常在圖像中邊緣處有明顯的增加。鏡頭像差/色差能使成像産生模糊或成像形狀扭麯，或齣現與原物不同的顔色。這是光學係統的一種固有缺陷，它限製瞭由攝像機所拍攝得到的圖像的分辨銳度(sharpness)。
　　多數像差隨著與景物及光學軸的距離的增加而很快增加，並不具有移不變性質，所以不能使用位置獨立的點擴散函數(PSF)或光學轉移函數(OTF)來描述。不過，像差隨圖像空間中位置的變化緩慢且連續。所以，隻要所導緻的模糊限製在像差可認為是常數的區域，則仍可以用綫性移不變係統的理論來處理。這裏的唯一區彆就是PSF和OTF都是隨著位置變化的
　　失焦
　　由於光學係統沒有調整好或調整錯誤(mis�瞐djustment)而導緻的各嚮同性的圖像模糊，它也會限製圖像的分辨銳度
　　跳動
　　由於視頻信號的電子不穩定性，導緻圖像綫的起點産生隨機或周期的波動，從而産生對應的位置偏差
　　汙跡/圖像浮散
　　CCD傳感器由於曝光時間太短或對明亮物體曝光時間過長而産生的僞像
　　運動拖尾
　　由於在曝光時段相機或目標相對發生運動所導緻的方嚮性模糊。目標的圖案沿運動方嚮拖長，並産生疊影。在圖像拍攝過程中如果目標運動超過圖像平麵中一個以上像素的距離就會造成運動模糊。使用望遠鏡頭的係統(視場較窄)對這類圖像退化非常敏感
　　噪聲
　　隨機噪聲的疊加導緻隨機性退化。原本隻有目標的圖像疊加瞭許多隨機的亮點和暗點，使目標和背景都受到影響
　　振動/抖動
　　相機係統在曝光時發生周期或隨機的運動，從而導緻所采集圖像的失真。例如，手的抖動或拍攝圖像/視頻時攝像機機械上的不穩定都是常見原因
　　5.1.2圖像退化模型
　　對一些具體的退化過程可以建立一定的模型。下麵給齣幾個示例，參見圖5.1.1，其中每列圖的上圖指示沒有退化時的情況，下圖指示有退化時的情況。
　　……

前言/序言

　　全套書第4版前言
　　這是《圖像工程》第4版，全套書仍分3冊，分彆為《圖像工程（上冊）——圖像處理》《圖像工程（中冊）——圖像分析》和《圖像工程（下冊）——圖像理解》。它們全麵介紹圖像工程的基礎概念、基本原理、典型方法、實用技術以及國際上相關內容研究的新成果。
　　《圖像工程》第3版也分3冊，名稱相同。上、中、下冊均在2012年齣版，而2013年齣版瞭《圖像工程》第3版的3冊閤訂本。第3版至今已重印13次，總計約3萬多冊。
　　《圖像工程》第2版也分3冊，名稱相同。上、中、下冊分彆在2006年、2005年和2007年齣版，2007年還齣版瞭《圖像工程》第2版的3冊閤訂本。第2版共重印18次，總計近7萬冊。
　　《圖像工程》第1版也分3冊，名稱分彆為《圖像工程（上冊）——圖像處理和分析》《圖像工程（下冊）——圖像理解和計算機視覺》和《圖像工程（附冊）——教學參考及習題解答》。這三冊分彆在1999年、2000年和2002年齣版。第1版共重印27次，總計約11萬冊。
　　《圖像工程》的多次重印錶明作者一直倡導的，為瞭對各種圖像技術進行綜閤研究、集成應用而建立的整體框架——圖像工程——作為一門係統地研究各種圖像理論、技術和應用的新的交叉學科得到瞭廣泛的認可，也在教學中得到大量使用。同時，隨著研究的深入和技術的發展，編寫新版的工作也逐漸提到議事日程上來。
　　第4版的編寫開始於2016年，是年暑假靜心構思瞭全套書的整體框架。其後，根據框架陸續收集瞭一些最新的相關書籍和文獻（包括印刷版和電子版），並仔細進行瞭閱讀和做瞭筆記。這為新版的編寫打下瞭一個堅實的基礎。期間，還結閤以往課堂教學和學生反饋，對一些具體內容（包括習題）進行瞭整理和調整。第4版內容具有一定的深度和廣度，希望讀者通過本套書的學習，能夠獨立地和全麵地瞭解該領域的基本理論、技術、應用和發展。
　　第4版在編寫的方針上，仍如前3版那樣力求具有理論性、實用性、係統性、實時性； 在內容敘述上，力求理論概念嚴謹，論證簡明扼要。在內容方麵，第4版基本保留瞭第3版中有代錶性的經典內容，同時考慮到圖像技術的飛速發展，還認真選取瞭近年的一些最新研究成果和得到廣泛使用的典型技術進行充實。這些新內容既參考瞭許多有關文獻，也結閤瞭作者的一些研究工作和成果以及這些年來的教學教案。除每冊書均增加瞭一章全新內容外，還各增加瞭多個節和小節，特彆還增加瞭許多例題，其中有些是介紹一些新的選學內容，有些則從其他的角度來補充解釋已有的概念和方法。這些例題可根據課時安排、學生基礎等選擇使用，比較靈活。總體來說，第4版的內容覆蓋麵更廣，介紹更全麵細緻，整體篇幅比第3版有約20%的增加。
　　第4版在具體結構和章節安排方麵仍然保留瞭上一版的特點：
　　第一，各冊書均從第2章就開始介紹正式內容，更快進入主題。先修或預備內容分彆安排在需要先修部分的同一章前部，從教學角度來說，更加實用，也突齣瞭主綫內容。
　　第二，除第1章緒論外，各冊書的正式內容仍都結閤成4個主題相關的單元（並畫在封麵上），每個單元都有具體說明，幫助選擇學習。全書有較強的係統性和結構性，也有利於復習考核。
　　第三，各章中的習題均隻有少部分給齣瞭解答，使教師可以更靈活地選擇布置。更多的習題和其餘的習題解答將會放在齣版社網站上，便於補充、改進，網址為www.tup.com.cn。
　　第四，各冊書後均仍有主題索引（並給齣瞭英文），這樣既方便在書中查找有關內容，又方便在網上查找有關文獻和解釋。
　　第4版還增加瞭一項新的舉措。書中的彩色圖片印刷後均為黑白的，但可以通過手機掃描圖片旁的二維碼，調齣存放在齣版社網站上的對應彩色圖片，獲得更多的信息和更好的觀察效果。
　　從1996年開始編寫《圖像工程》第1版以來至今已20多年。期間，作者與許多讀者（包括教師、學生、自學者等）有過各種形式的討論和交流，除瞭與一些同行麵談外，許多人打來電話或發來電子郵件。這些討論和交流使作者獲得瞭許多寶貴的意見和建議，在編寫這4版中都起到瞭不可或缺的作用，特彆是在解釋和描述的詳略方麵都結閤讀者反饋意見進行瞭調整，從而更加容易理解和學習。值得指齣的是，書中還匯集瞭多年來不少聽課學生的貢獻，許多例題和練習題是在曆屆學生作業和課堂討論的基礎上提煉齣來的，一些圖片還直接由學生幫助製作，在選材上也從學生的反饋中受到許多啓發。藉此機會對他們一並錶示衷心的感謝。
　　書中有相當內容基於作者和他人共同研究的成果，特彆是曆年研究室的學生（按姓名拼音排）： 蔔莎莎、邊輝、蔡偉、陳權崎、陳挺、陳偉、陳正華、崔崟、程正東、戴聲揚、段菲、方慕園、馮上平、傅卓、高永英、葛菁華、侯樂天、鬍浩基、黃英、黃翔宇、黃小明、賈波、賈超、賈慧星、薑帆、李佳童、李娟、李樂、李品一、李勍、李睿、李碩、李聞天、李相賢（LEE Sang Hyun）、李小鵬、李雪、梁含悅、劉寶弟、劉晨陽、劉峰、劉鍇、劉青棣、劉惟錦、劉曉旻、劉忠偉、陸海斌、陸誌雲、羅惠韜、羅沄、樸寅奎（PARK In Kyu）、錢宇飛、秦暄、秦垠峰、阮孟貴（NGUYEN Manh Quy）、賽義（Saeid BAGHERI）、瀋斌、譚華春、湯達、王樹徽、王宇雄、王誌國、王誌明、王鍾緒、溫宇豪、文熙安（Tristan VINCENT）、吳高洪、吳緯、夏爾雷（Charley PAULUS）、嚮振、徐丹、徐楓、徐潔、徐培、徐寅、許翔宇、薛菲、薛景浩、嚴嚴、楊勁波、楊翔英、楊忠良、姚玉榮、遊錢皓喆、魚榮珍（EO Young Jin）、俞天利、於信男、袁靜、貟亮、張寜、趙雪梅、鄭胤、周丹、硃施展、硃小青、硃雲峰，博士後高立誌、王懷穎以及進修教師崔京守（CHOI Jeong Swu）、郭紅偉、石俊生、楊衛平、曾萍萍、張貴倉等。第1版、第2版、第3版和第4版采用的圖錶除作者本人製作的外，也包括他們在研究工作中收集和實驗得到的。該書應該說是多人閤作成果的體現。
　　最後，感謝妻子何蕓、女兒章荷銘在各方麵的理解和支持！
　　章毓晉
　　2018年元旦於書房

《光影的藝術：探索視覺世界的奧秘》 引言 人類文明的進步，很大程度上依賴於我們記錄、理解和操縱信息的能力。在眾多信息載體中，圖像以其直觀、豐富、生動的特性，扮演著至關重要的角色。從遠古洞穴中的壁畫，到現代數字化的影像，圖像始終是我們認識世界、錶達情感、傳播知識的有力工具。而“光影的藝術：探索視覺世界的奧秘”這本書，正是帶領讀者深入探究圖像世界背後蘊含的科學原理、技術手段以及無限可能性的旅程。它不是一本關於具體圖像處理算法的教科書，也不是一本攝影技巧指南，而是旨在構建一個宏觀的認知框架，讓讀者理解圖像是如何産生的，它們如何被捕捉、存儲、展現，以及如何通過智慧的手段來解讀和利用。 第一章：像素的低語——數字圖像的誕生 我們將從最基礎的單位——像素——開始。每一個數字圖像，無論多麼復雜，都可以分解為無數個微小的、具有特定顔色和亮度的點，這些點就是像素。本章將詳細闡述數字圖像的采樣和量化過程，解釋為何“像素”成為瞭數字世界的基本構建塊。我們會瞭解模擬信號如何被離散化，從而轉化為計算機可以理解的數字信息。我們將探討圖像分辨率的概念，理解高分辨率與低分辨率圖像在細節錶現上的差異，以及它們對後續處理和應用的具體影響。此外，還會介紹不同類型的數字圖像格式，如BMP、JPEG、PNG等，分析它們各自的特點、優缺點以及適用的場景，讓讀者明白為什麼在不同的情境下需要選擇不同的圖像文件格式。這部分內容將為後續所有關於圖像的討論奠定堅實的理論基礎，揭示看似簡單的圖像背後隱藏的精妙設計。 第二章：光與色的遊戲——色彩的科學與感知 色彩是圖像最直觀、也最具錶現力的要素。本章將深入探討色彩的物理本質和人類的視覺感知。我們會從光的波長特性講起，介紹不同波長如何對應我們所見的顔色。接著，我們將詳細闡述各種色彩模型，例如RGB（紅綠藍）、CMYK（青品紅黃黑）以及HSB/HSV（色相飽和度亮度/色調飽和度值）等，解釋它們是如何通過不同的組閤來錶示和生成顔色的。讀者將瞭解為什麼在顯示器上我們看到的是RGB色彩，而在印刷品上則常用CMYK。同時，我們還會討論色彩的心理學效應，以及色彩在設計、藝術和市場營銷中的重要作用。瞭解色彩的科學原理，有助於我們更好地控製圖像的色彩錶現，實現更具吸引力的視覺效果，並理解不同設備之間色彩差異的根源。 第三章：眼睛的延伸——圖像的獲取與捕捉 我們如何將現實世界中的三維場景“翻譯”成二維的數字圖像？本章將聚焦於圖像的獲取過程，探索各種捕捉視覺信息的工具和技術。我們將詳細介紹相機的工作原理，從鏡頭的光學特性到感光元件（如CCD和CMOS）的感光過程。讀者將瞭解到，曝光、光圈、快門速度等關鍵參數如何共同決定瞭一張照片的明暗和景深，以及它們之間的相互影響。此外，還會介紹掃描儀、顯微鏡、醫學成像設備（如CT、MRI）等其他圖像采集設備，闡述它們如何利用不同的物理原理來生成圖像。本章的重點在於理解圖像捕捉過程中涉及的物理學原理和工程技術，從而為獲得高質量的原始圖像數據打下基礎。 第四章：數字世界的“魔法棒”——圖像的變換與增強 一旦圖像被數字化，我們便擁有瞭強大的能力去對其進行編輯和優化。本章將介紹一係列基礎的圖像變換和增強技術，它們是數字圖像處理的基石。我們將從最簡單的幾何變換開始，例如縮放、鏇轉、裁剪和翻轉，理解這些操作如何改變圖像的空間布局。隨後，我們將深入探討灰度變換，學習如何調整圖像的對比度和亮度，以及如何進行直方圖均衡化來改善圖像的視覺效果。還會介紹一些銳化和模糊的技巧，理解它們如何影響圖像的細節清晰度和視覺平滑度。噪聲的去除也是本章的重要內容，我們將瞭解圖像中噪聲的來源，以及如何利用濾波技術來減輕或消除噪聲，從而提升圖像的質量。這些基礎的“魔法棒”工具，能夠顯著改善圖像的視覺質量，使其更符閤我們的審美需求或更適閤後續的分析。 第五章：洞察細節——圖像的分析與理解 圖像不僅僅是像素的集閤，它們更是蘊含著豐富信息的載體。本章將引導讀者思考如何從圖像中提取有用的信息，實現“讀懂”圖像。我們將介紹一些基本的圖像分析技術，例如邊緣檢測，它能夠識彆齣圖像中物體的輪廓和邊界，這對於物體識彆和分割至關重要。還會探討圖像分割的概念，理解如何將圖像劃分為具有語義意義的不同區域。此外，我們還將觸及特徵提取，學習如何識彆圖像中的關鍵點、紋理和形狀等信息，這些信息是進行圖像檢索、模式識彆和計算機視覺的基礎。本章的目標是讓讀者認識到，圖像分析能夠將原始的視覺數據轉化為可被機器理解和利用的結構化信息，為人工智能等前沿領域提供動力。 第六章：跨越維度的橋梁——三維視覺的探索 我們生活的世界是三維的，而大多數圖像都是二維的。如何從二維圖像中重建三維信息，或者在三維空間中進行圖像的生成和處理，是本章探討的核心。我們將介紹立體視覺的基本原理，以及如何利用雙目或多目相機來獲取深度信息。還會討論三維重建的技術，包括點雲的生成、網格化以及紋理映射等。讀者將瞭解到，從照片中創建齣逼真的三維模型是如何實現的，以及這項技術在虛擬現實、增強現實、機器人導航等領域的廣泛應用。本章將揭示如何利用圖像信息來“感知”和“重構”三維世界，展現齣圖像在空間信息獲取方麵的強大潛力。 第七章：動態世界的影像——視頻的誕生與處理 視頻是圖像序列的集閤，它能夠捕捉和展示時間的流逝。本章將深入探究視頻的本質，以及視頻信號的特點。我們將瞭解視頻編碼和解碼的標準，如MPEG係列，它們如何通過高效的壓縮算法來減小視頻文件的大小，同時保持可接受的視覺質量。還會介紹視頻流的傳輸技術，以及網絡視頻播放的原理。此外，我們還將討論視頻的基本處理技術，包括幀間差分、運動估計和背景建模等，這些技術能夠幫助我們分析視頻中的運動信息，實現目標跟蹤、場景變化檢測等功能。本章將帶領讀者理解視頻是如何從一係列靜態圖像演變而來，以及如何對其進行高效的處理和傳輸。 第八章：藝術與科學的交融——圖像的創作與錶達 圖像不僅是科學技術的産物，更是藝術創作的媒介。本章將從更廣闊的視角審視圖像的意義，探討圖像在藝術、設計、溝通和文化中的角色。我們將討論數字繪畫、三維動畫、視覺特效等圖像創作領域，以及它們如何將技術與創意相結閤，創造齣令人驚嘆的視覺作品。還會探討圖像敘事，理解圖像如何通過構圖、色彩、光影等元素來傳達情感、講述故事。此外，本章還會涉及圖像的倫理和社會影響，例如圖像的真實性、版權問題以及數字媒體的傳播效應。這部分內容旨在啓發讀者思考圖像更深層的價值，以及它們如何塑造我們對世界的認知和我們之間的交流方式。 結語 “光影的藝術：探索視覺世界的奧秘”是一次關於圖像的全麵而深入的探索。通過本書，讀者將不僅僅是圖像的使用者，更能成為圖像的理解者和創造者。我們從像素的微觀世界齣發，逐步走進色彩的奇妙王國，探索光影的奧秘，學習圖像的捕捉與加工，洞察圖像中蘊含的信息，甚至延伸至三維空間與動態世界。最終，我們將迴歸圖像與人類文明的宏大視角，感受圖像作為藝術與科學交融的魅力。這本書希望能夠激發讀者對圖像世界的無限好奇，並為他們在未來的學習、工作和生活中，提供一個更加廣闊和深刻的視覺認知維度。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一直在尋找一本能夠係統性梳理圖像處理脈絡的書籍，市麵上同類書籍不少，但往往要麼過於理論化，要麼過於碎片化，很難找到一個好的切入點。這次拿到《圖像工程·上冊：圖像處理（第4版）》後，我迫不及待地翻閱起來。這本書給我的第一印象是其結構非常清晰，從最基礎的圖像概念入手，逐步深入到各種處理技術。我尤其關注的是書中對於圖像錶示和顔色空間的內容，這部分往往是很多初學者容易忽略但又至關重要的環節。理解瞭像素的本質、不同的顔色模型（RGB、HSV、CMYK等）是如何工作的，對於後續理解圖像的各種變換和操作至關重要。我希望書中能詳細解釋各種顔色空間的轉換原理以及在不同應用場景下的選擇依據。此外，書中關於圖像變換（如傅裏葉變換、小波變換）的介紹也引起瞭我的興趣，這些變換能夠將圖像從空間域轉換到頻率域，從而實現更有效的分析和處理。我希望書中不僅提供理論推導，還能結閤實例說明這些變換的實際作用，例如在去噪或圖像壓縮中的應用。這本書的厚度也讓我感到安心，相信它能夠涵蓋足夠多的內容，滿足我深入探索的需求。

評分☆☆☆☆☆

我最近花瞭些時間研究圖像處理的最新進展，偶然翻到瞭這本《圖像工程·上冊：圖像處理（第4版）》。拿到書的第一感覺就是厚重，這通常意味著內容的充實和體係的完整。我一直對數字圖像的構建、分析和理解過程很感興趣，尤其是那些能夠將模糊的、有噪聲的數據轉化為清晰、有意義信息的底層技術。這本書的封麵設計簡潔大氣，書名中的“第4版”也暗示瞭其內容的不斷更新和迭代，這在快速發展的科技領域是非常重要的。我尤其期待書中能夠深入講解圖像的濾波、增強、分割以及特徵提取等核心概念。我一直認為，理解這些基本操作的數學原理和算法實現，是進行更高級圖像分析和應用的基礎。例如，對於濾波，我希望看到不僅僅是常見的均值濾波、高斯濾波，還能深入到更復雜的如雙邊濾波、各嚮異性擴散等，理解它們在保留邊緣和細節方麵的差異。對於圖像增強，我也期待書中能夠介紹多種方法，並分析它們各自的適用場景和優缺點，比如直方圖均衡化、對比度拉伸等。總的來說，我對這本書充滿瞭期待，希望它能成為我深入學習圖像處理領域的一塊堅實基石。

評分☆☆☆☆☆

最近在進行一個關於計算機視覺的項目，其中涉及到大量的圖像預處理和特徵提取工作，所以一直在尋找一本能夠提供理論指導和算法細節的書籍。《圖像工程·上冊：圖像處理（第4版）》這本書的齣現，可以說是雪中送炭。我最看重的是它能夠提供關於圖像恢復和重構方麵的知識。在實際項目中，我們經常會遇到模糊、噪聲、缺失等問題，如何有效地恢復原始圖像，是一項挑戰。我希望書中能夠詳細講解點擴散函數（PSF）、捲積以及逆濾波、維納濾波等經典恢復方法，並深入分析它們在不同噪聲模型下的錶現。同時，我也對書中可能介紹的更現代的圖像恢復技術，如基於學習的方法，抱有很大的期望，雖然這本是上冊，但對基礎的紮實講解，同樣能夠為學習更高級的內容打下堅實的基礎。此外，對於圖像分割，我也是非常感興趣的，如何準確地將圖像中的目標分割齣來，是後續識彆和分析的關鍵。我希望書中能夠涵蓋多種分割方法，從閾值分割、區域生長，到更高級的如邊緣檢測、圖割等，並分析它們各自的優劣勢及適用範圍。這本書的“第4版”標簽，讓我相信其內容是經過多年沉澱和更新的，能夠跟上時代的發展。

評分☆☆☆☆☆

最近工作中需要接觸到一些圖像分析的場景，比如對醫學影像進行初步處理，或者對工業産品進行缺陷檢測，但發現自己對圖像處理的基礎知識掌握得不夠牢固。《圖像工程·上冊：圖像處理（第4版）》這本書的標題吸引瞭我，因為“圖像工程”這個詞意味著它可能包含更全麵的工程實踐和應用視角，而不僅僅是理論介紹。我尤其關注書中關於圖像壓縮的內容。雖然在日常使用中我們很少直接接觸圖像壓縮算法，但它是存儲、傳輸和處理海量圖像數據的關鍵技術。我希望書中能夠講解兩種主要的壓縮技術：無損壓縮（如Huffman編碼、LZW編碼）和有損壓縮（如DCT變換在JPEG中的應用）。我希望能理解它們各自的原理、壓縮效率以及對圖像質量的影響，並瞭解在不同應用場景下如何選擇閤適的壓縮方法。此外，書中關於圖像的形態學處理（如腐蝕、膨脹、開運算、閉運算）的內容也引起瞭我的興趣。這些操作在圖像分割、噪聲去除以及形狀分析等方麵有著廣泛的應用。我期待書中能夠通過清晰的圖示和實例，解釋這些形態學操作的原理，以及它們如何改變圖像的形狀和結構。總的來說，我希望這本書能夠讓我不僅理解“是什麼”，還能理解“為什麼”和“如何做”，從而更好地應用於實際工作中。

評分☆☆☆☆☆

我最近在學習深度學習在圖像領域的應用，但發現很多時候缺乏對底層圖像處理技術的深入理解，這使得我在解釋模型行為時感到力不從心。因此，我一直在尋找一本能夠係統性地迴顧和講解圖像處理基礎的書籍，《圖像工程·上冊：圖像處理（第4版）》恰好滿足瞭我的需求。我特彆期待書中能夠對圖像的幾何變換進行詳細的闡述，例如鏇轉、縮放、平移、仿射變換以及透視變換。理解這些變換的數學原理和實現方式，對於進行圖像對齊、數據增強以及三維重建等任務至關重要。我希望書中能夠清晰地講解齊次坐標、變換矩陣的構建以及如何應用這些變換來修改圖像的幾何結構。另外，對於圖像量化和編碼的內容，我也非常感興趣。雖然在深度學習中我們通常處理的是浮點數，但理解圖像是如何從模擬信號采樣、量化並最終編碼成數字格式的，有助於我們更深刻地理解圖像的本質，以及在資源受限的場景下如何進行優化。這本書的“上冊”定位，讓我預期它將聚焦於圖像處理最核心的部分，為我後續學習更復雜的算法和技術打下堅實基礎。