了得網研究生_數字圖像處理（MATLAB版）（第二版）（本科教學版）

編輯推薦

本書將圖像處理基礎理論論述與以MATLAB為主要工具的軟件實踐方法相對照，集成了岡薩雷斯和伍茲所著的《數字圖像處理（第三版）》一書中的重要內容和MathWorks 公司的圖像處理工具箱，特色在於重點強調了怎樣通過開發新代碼來增強這些軟件工具的功能。全書在介紹MATLAB編程基礎知識之後，講述了圖像處理的主要內容，具體包括灰度變換、線性和非線性空間濾波、頻率域濾波、圖像復原與重建、彩色圖像處理、圖像壓縮、圖像分割、區域和邊界表示與描述等。
本書根據一般學校的授課側重進行了適當縮減，以更好地適應教學需求，其中刪除了原著中幾何變換和圖像配準、小波、形態學圖像處理等內容，形成了適合本科教學層次的該版本。

本書的主要特色：
1、本書自成體繫並以工具書的風格書寫
2、開發了100多個圖像處理函數，在圖像處理工具箱中現有函數的基礎上增加了40%
3、討論和實現了數字圖像處理主流內容中的算法和MATLAB函數
4、除了對**版的主要議題加以修訂以外，本版本的特點涵蓋了雷登變換、幾何變換、圖像配準、彩色剖面和獨立於設備的彩色變換、針對於視頻的壓縮函數、自適應閾值算法等
5、包含了與MATLAB一起使用的詳細的C代碼
6、包含了圖形用戶界面（GUI）的詳細設計
原書**作者Rafael C. Gonzalez是數字圖像處理領域的權威人物，他在模式識別、圖像處理和機器人領域編寫或與人合著了100多篇技術文章、兩本書和5本教材。岡薩雷斯博士的著作已被世界1000多所大學和研究所采用，深受讀者喜愛。

內容簡介

這是圖像處理基礎理論論述同以MATLAB為主要工具的軟件實踐方法相對照的第一本書。本書集成了岡薩雷斯和伍茲所著的《數字圖像處理》一書中重要的原文材料和MathWorks公司的圖像處理工具箱。本書的特色在於重點強調怎樣通過開發新代碼來加強這些軟件工具。本書在介紹MATLAB編程基礎知識之後，講述了圖像處理的主干內容，包括灰度變換、線性和非線性空間濾波、頻率域濾波、圖像復原與重建、彩色圖像處理、圖像壓縮、圖像分割、區域和邊界表示與描述。本書已針對本科教學需求對超出教學範圍的部分內容進行了刪減。

作者簡介

1965年畢業於美國邁阿密大學，獲得電氣工程學士學位；1967年和1970年在美國佛羅裡達大學蓋恩斯維爾分校分別獲得電氣工程碩士學位和博士學位，現為田納西大學諾克斯維爾分校教授。岡薩雷斯是田納西大學“圖像與模式分析實驗室”和“機器人與計算機視覺實驗室”的創建人。他還頻繁地為模式識別、圖像處理和機器學習領域的業界和政府提供咨詢服務。在業界取得的成就有：1987年因田納西的商業開發獲IEEE傑出工程人員獎；1988年因商業圖像處理獲Albert Rose Nat獎；1989年因其在技術轉化方面的貢獻獲Otto Wheeley獎；1989年獲Coopers和Lybrand Entrepreneur年度獎；1993年因其技術開發貢獻獲自動成像協會國家獎。岡薩雷斯在模式識別、圖像處理和機器人領域發表了100多篇論文，出版了兩本專著及4本教材。他的圖書已被全球1000多所大學和研究機構使用。他還是IEEE會士。

第1章緒言
前言
1.1 背景
1.2 什麼是數字圖像處理
1.3 MATLAB和圖像處理工具箱基礎
1.4 本書涵蓋的圖像處理範圍
1.5 本書的網站
1.6 符號
1.7 基本原理
1.8 怎樣組織本書的參考文獻
小結
第2章灰度變換與空間濾波
前言
2.1 背景第1章緒言
前言
1.1 背景
1.2 什麼是數字圖像處理
1.3 MATLAB和圖像處理工具箱基礎
1.4 本書涵蓋的圖像處理範圍
1.5 本書的網站
1.6 符號
1.7 基本原理
1.8 怎樣組織本書的參考文獻
小結
第2章灰度變換與空間濾波
前言
2.1 背景
2.2 灰度變換函數
2.3 直方圖處理與函數繪圖
2.4 空間濾波
2.5 圖像處理工具箱的標準空間濾波器
小結
第3章頻率域濾波
前言
3.1 二維離散傅裡葉變換
3.2 在MATLAB中計算和觀察二維DFT
3.3 頻率域濾波
3.4 從空間濾波器獲得頻率域濾波器
3.5 在頻率域中直接生成濾波器
3.6 高通(銳化)頻率域濾波器
小結
第4章圖像復原和重建
前言
4.1 圖像退化/復原處理的模型
4.2 噪聲模型
4.3 僅有噪聲的復原——空間濾波
4.4 使用頻率域濾波降低周期噪聲
4.5 退化函數建模
4.6 直接逆濾波
4.7 維納濾波
4.8 由投影重建圖像
小結
第5章彩色圖像處理
前言
5.1 MATLAB中彩色圖像的表示
5.2 彩色空間轉換
5.3 彩色圖像處理基礎
5.4 彩色變換
5.5 彩色圖像的空間濾波
5.6 直接在RGB向量空間的處理
小結
第6章圖像壓縮
前言
6.1 背景
6.2 編碼冗餘
6.3 空間冗餘
6.4 不相關信息
6.5 JPEG壓縮
6.6 視頻壓縮
小結
第7章圖像分割
前言
7.1 點、線和邊緣檢測
7.2 使用霍夫變換進行線檢測
7.3 閾值處理
7.4 基於區域的分割
7.5 使用分水嶺變換的分割
小結
第8章表示與描述
前言
8.1 背景
8.2 表示
8.3 邊界描繪子
8.4 區域描繪子
8.5 使用主分量進行描述
小結
附錄A M函數彙總
附錄B ICE和MATLAB圖形用戶界面
附錄C 附加的自定義M函數
參考文獻
索引

前言

序言
運用MATLAB進行數字圖像處理的這一版本是本書的重要修訂。像以前的版本一樣，本書的關注點基於這樣一個事實，在數字圖像處理領域對問題的解決通常要求廣泛的實驗工作，包括軟件模擬和大量樣本圖像的測試。雖然典型算法的開發是以理論支撐為基礎的，但這些算法的實際實現幾乎總是要求參數估計的，並常常進行算法的修正和候選解決方案的比較。這樣，靈活的選擇、全面的理解及由許多資料證明的軟件開發環境就是關鍵因素，這些因素在成本、開發時間和圖像處理解決方法的可移植性上都具有重要的意義。
盡管它很重要，但卻很少有以教材形式編寫的涉及數字圖像處理的理論原理和軟件實現方面的材料。2004年所寫的本書的第一版正好是為滿足這一需要的。本書的新版本繼續這一宗旨，它的主要目標是提供一個可用現代軟件工具實現圖像處理算法的基礎。本書自成體繫，並且使其對具有數字圖像處理、數學分析及計算機編程基本背景的人來說更容易閱讀，所有這些內容，在技術學科初級或高級典型層次的課程中都可以找到。同時，也希望讀者具備MATLAB的初級知識。
為了達到這一目的，需要兩個關鍵因素。第一個是選擇圖像處理素材，它在該領域中涵蓋在正規課程中。第二個是選擇被充分支持和證明了的軟件工具，並且在現實社會中有很廣泛的應用。序言
運用MATLAB進行數字圖像處理的這一版本是本書的重要修訂。像以前的版本一樣，本書的關注點基於這樣一個事實，在數字圖像處理領域對問題的解決通常要求廣泛的實驗工作，包括軟件模擬和大量樣本圖像的測試。雖然典型算法的開發是以理論支撐為基礎的，但這些算法的實際實現幾乎總是要求參數估計的，並常常進行算法的修正和候選解決方案的比較。這樣，靈活的選擇、全面的理解及由許多資料證明的軟件開發環境就是關鍵因素，這些因素在成本、開發時間和圖像處理解決方法的可移植性上都具有重要的意義。
盡管它很重要，但卻很少有以教材形式編寫的涉及數字圖像處理的理論原理和軟件實現方面的材料。2004年所寫的本書的第一版正好是為滿足這一需要的。本書的新版本繼續這一宗旨，它的主要目標是提供一個可用現代軟件工具實現圖像處理算法的基礎。本書自成體繫，並且使其對具有數字圖像處理、數學分析及計算機編程基本背景的人來說更容易閱讀，所有這些內容，在技術學科初級或高級典型層次的課程中都可以找到。同時，也希望讀者具備MATLAB的初級知識。
為了達到這一目的，需要兩個關鍵因素。第一個是選擇圖像處理素材，它在該領域中涵蓋在正規課程中。第二個是選擇被充分支持和證明了的軟件工具，並且在現實社會中有很廣泛的應用。
為了滿足第一個目的，後續章節中的多數理論概念選自岡薩雷斯和伍茲所著的《數字圖像處理》一書，該書在30多年中被全世界教師選為引領性的教材。所選擇的軟件工具來自MATLAB圖像處理工具箱，它在教育和工業應用中同樣占有類似的地位。在本書當前版本的準備中，所遵循的基本策略是繼續提供已為大家接受的理論概念和用軟件工具的實現技巧間準確無誤的結合。
本書沿用《數字圖像處理》一書的主線組織。通過這種方法，讀者很容易參考所討論的數字圖像處理的概念，並且作為進一步閱讀的最新參考。
遵循這種方法可使我們有可能以簡明扼要的方法提供理論材料，從而集中精力解決圖像處理問題的軟件實現。因為圖像處理工作在MATLAB計算環境下，所以圖像處理工具箱提供了極大的便利，不僅體現在計算工具的寬泛性上，而且還體現在它支持今天所用的大多數操作繫統上。本書的突出特點是強調如何開發新的代碼以增強已有的MATLAB和工具箱的泛化性，這在圖像處理領域中是一個重要的特性，正如早些時候提到的那樣，這是大量的算法開發和試驗工作所需要的特點。
在介紹了MATLAB函數和編程基礎之後，本書致力於圖像處理的主流領域論述。其涵蓋的主要領域包括灰度變換、模糊圖像處理、線性和非線性空間濾波、頻率域濾波、圖像復原和重建、幾何變換和圖像配準、彩色圖像處理、圖像壓縮、圖像分割、區域和邊界表示與描述。這些材料是如何用MATLAB和工具箱函數解決圖像處理問題的大量論述的一個補充。在沒有所需函數的情況下，編寫一個新的函數和文本也是本書教學所關注的一部分。在後續的章節中包括了120多個新函數。這些函數使圖像處理工具箱的範圍增加了近40%，同時，如何解決新的圖像處理問題也進一步說明了這一重要目的。
這些以教材形式出現的材料不能作為軟件手冊。雖然本書自成體繫，但我們還是建成了一個綜合網站，該網站被設計用於支持許多領域(見1.5節)。對於學生來說，為跟蹤正常課程學習或者個別從事編程的人員自學，網站包括了背景材料的輔導和綜述，以及方案和本書包括的所有圖像的圖像庫。對於教師來說，網站包含課堂講授材料和本書所用的所有圖像、圖形的PPT。個別熟悉圖像處理和工具箱基礎的人員可以發現該網站包含有最新參考、最新技術及在其他地方不容易找到的許多熱點支持材料。所有新書的選購者可以免費下載本書開發的所有新函數的可執行文件。
正像符合大多數這種類型的作品那樣，在手稿完成之前，我們一直努力地修改它。正因如此，我們在內容的取舍方面已盡了最大努力，我們相信這些內容均是基本內容，讀者在了解這些內容後就可盡快地掌握知識。我們相信，本書的讀者將從這些努力中受益，並因此可及時找到有用的材料。

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