图像工程

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出版者:清华大学出版社
作者:章毓晋
出品人:
页数:442
译者:
出版时间:2007-5
价格:128.00元
装帧:
isbn号码:9787302150473
丛书系列:
图书标签:
  • 数字图像处理
  • 图形图像
  • 计算机科学
  • 计算机
  • 图像处理
  • 计算机视觉
  • 而恶毒的
  • 技术
  • 图像处理
  • 图像分析
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  • 模式识别
  • 数字图像
  • 图像增强
  • 图像分割
  • 图像重建
  • 机器学习
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具体描述

本书为《图像工程》上中下册的合订本,全面介绍图像工程的第一层次——图象处理,图像工程的第二层次——图像分析,图像工程的第三层次——图像理解的基本概念、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。

上册主要分三个单元。第一个单元主要介绍图像的基础知识,初步的图像采集技术和常用的空域增强技术。第二个单元包括图像变换、频域增强、彩色处理、图像恢复和图像重建技术。第三个单元包括典型图像变换、图像编码、图像水印和多尺度技术。中册主要分五个单元。第一个单元回顾了有关的图像处理技术,并对数字化的图像进行了详细描述。第二个单元讨论图像分析的关键步骤—图像分割,包括基本的图像分割原理和技术、近年常用典型分割技术及其扩展、对图像分割的评价。第三个单元介绍对目标的表达、描述和特征测量。第四个单元包括纹理特性、形状特性和运动特性的分析技术。第五个单元介绍一类重要的图像分析数学工具—数学形态学方法。下册主要分四个单元。第一个单元介绍基本的视觉感知原理和过程,高维图像采集以及3-D目标表达方法。第二个单元论述立体视觉技术以及由单目图像恢复深度信息的技术。第三个单元介绍广义匹配的多种技术,图像模式识别的基础工具,图像理解理论的内容发展和图像信息系统的概况比较。第四个单元介绍三个典型图像理解技术的应用领域:多传感器图像信息融合、人脸和表情识别、基于内容的图像和视频检索。

机器视觉的基石:深度解析数字图像处理与分析的原理与实践 书籍名称:机器视觉的基石:深度解析数字图像处理与分析的原理与实践 图书简介 本书旨在为广大计算机科学、电子工程、自动化、信息物理系统(CPS)以及生物医学工程领域的学生、研究人员和工程师提供一本全面、深入且高度实用的数字图像处理与分析的专业教材与参考手册。我们聚焦于构建现代机器视觉系统的底层技术和核心算法,强调理论的严谨性与工程实践的紧密结合。 在当今数据驱动的世界中,视觉信息已成为机器理解环境、做出决策的关键输入。本书不侧重于具体的应用案例(如自动驾驶或工业检测),而是深入挖掘支撑这些应用背后的数学模型、信号处理基础以及优化策略。我们将图像视为一种复杂的二维信号,通过精细的数学工具对其进行分解、增强、恢复与特征提取。 第一部分:数字图像的本质与基础重建 本书的开篇将对数字图像的本质进行一次彻底的厘清。我们从连续图像到离散采样的理论模型出发,详细阐述了采样定理在图像采集中的应用与局限性。 1. 图像的数学表达与量化: 图像形成模型: 深入探讨成像系统的物理过程,包括反射、透射、散射,以及光照与物体表面的相互作用(辐射度模型)。 数字化过程的数学描述: 详细分析量化误差、模数转换(ADC)的参数对最终图像质量的影响。我们不仅介绍灰度级和空间分辨率,更侧重于在有限比特深度下如何最小化信息损失。 图像空间与频域基础: 引入二维傅里叶变换(DFT)作为分析图像周期性和方向性的核心工具。重点解析傅里叶谱的物理意义,以及如何利用频域滤波实现对图像特定成分(如高频噪声或低频结构)的精确控制。 2. 图像增强与质量改善的信号处理方法: 本章节专注于利用信号处理手段,在不改变图像内容本质的前提下,提升其视觉可解释性或便于后续分析的质量。 空域增强技术: 除了基本的灰度线性/非线性变换,我们将重点剖析直方图均衡化(及其自适应版本如CLAHE)背后的概率模型,以及利用局部线性滤波(如高斯、均值)进行平滑处理的理论基础。 频域滤波的精细控制: 详细讲解理想滤波器、巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器的设计,并着重分析卷积的本质及其在空域与频域中的计算效率权衡。我们将深入探讨如何设计定制的滤波器以抑制特定方向的周期性噪声。 图像复原的逆问题: 这是本书的技术难点之一。我们将从点扩散函数(PSF)模型出发,严谨地推导退化模型 $g = h f + n$。随后,我们将详尽介绍维纳滤波的最小均方误差(MMSE)准则推导过程,以及约束最小二乘滤波在处理病态问题时的优势与挑战。 第二部分:图像的分解、分割与几何变换 视觉系统的核心任务在于识别和定位感兴趣的目标。本部分将聚焦于如何将图像数据结构化,并实现鲁棒的几何操作。 3. 图像变换与特征空间构建: 小波变换(Wavelet Transform): 作为傅里叶分析的有力补充,小波变换被用于实现多分辨率分析。本书将详述二维离散小波变换(DWT)的分解与重构过程,及其在图像压缩、去噪和多尺度特征提取中的地位。 形态学处理(Morphological Operations): 颠覆传统的像素值操作,形态学基于集合论。我们详细阐述膨胀、腐蚀、开运算和闭运算的数学定义,并重点分析它们如何用于去除小的噪声斑点、连接断裂的结构,以及进行骨架化(Skeletonization)的理论步骤。 4. 鲁棒的图像分割策略: 分割是图像分析的瓶颈环节。本书不满足于简单的阈值分割,而是深入探讨基于统计模型和边缘信息的复杂方法。 阈值分割的理论优化: 深度解析Otsu’s法的方差最大化原理,并讨论在光照不均情况下如何应用局部自适应阈值。 边缘检测的微分几何: 详细考察梯度、拉普拉斯算子的局限性。着重讲解Canny边缘检测器背后的最优检测标准(低错误率、良好定位、单响应)及其高斯平滑与非极大值抑制的精确实现流程。 区域生长与模型拟合: 介绍基于像素相似性准则的区域生长算法,以及利用霍夫变换(Hough Transform)从数据中提取参数化形状(直线、圆)的数学原理,这对于构建结构化场景的初步认知至关重要。 第三部分:图像分析的高级表示与信息提取 在完成了预处理之后,我们需要将像素信息转化为可计算、可判别的特征向量。 5. 描述子与特征空间: 纹理分析的统计模型: 介绍描述纹理复杂度的灰度共生矩阵(GLCM),并推导其统计量(如对比度、能量、熵)的计算方法,用于区分不同材料表面的微观结构。 图像变换的降维表示: 深入探讨主成分分析(PCA)在线性特征提取和数据维度压缩中的应用,用于构建最优的特征子空间。 局部不变特征的构建: 详细解析尺度空间理论如何指导构建对尺度和旋转具有一定鲁棒性的兴趣点检测器(如SIFT、SURF的底层数学思想),关注它们如何通过构建局部梯度直方图来确保特征描述子的稳定性。 6. 图像恢复与逆问题求解进阶: 本书的收尾部分将回到图像复原这一核心的逆问题,引入现代优化理论的视角。 正则化方法在去噪中的应用: 区别于传统的线性滤波,我们将重点阐述变分法的思想。详细分析Tikhonov正则化在稳定病态反问题中的作用,以及Total Variation (TV) 模型在保持图像边缘清晰度方面的卓越性能。本书将展示如何将这些模型转化为可求解的凸优化问题。 --- 本书特点总结: 本书的编写严格遵循从基础信号处理到复杂特征提取的逻辑递进,所有核心算法均附有详细的数学推导,确保读者不仅知其然,更能解其所以然。我们坚持无应用依赖的纯算法教学,使本书成为任何希望在图像处理领域进行深度研究或算法开发人员的必备工具书。它为读者提供了构建、分析和优化任何先进机器视觉系统的坚实理论基础。

作者简介

目录信息

读后感

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一開始以為什麼百科全書,感覺發現都是些陳舊的東西,看看引用文獻就知道了,基本都是九幾年的或者更老的。也許入門能看看吧,但入門有崗薩雷斯,這本書怎能跟崗薩雷斯比呢

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一開始以為什麼百科全書,感覺發現都是些陳舊的東西,看看引用文獻就知道了,基本都是九幾年的或者更老的。也許入門能看看吧,但入門有崗薩雷斯,這本書怎能跟崗薩雷斯比呢

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一開始以為什麼百科全書,感覺發現都是些陳舊的東西,看看引用文獻就知道了,基本都是九幾年的或者更老的。也許入門能看看吧,但入門有崗薩雷斯,這本書怎能跟崗薩雷斯比呢

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一開始以為什麼百科全書,感覺發現都是些陳舊的東西,看看引用文獻就知道了,基本都是九幾年的或者更老的。也許入門能看看吧,但入門有崗薩雷斯,這本書怎能跟崗薩雷斯比呢

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一開始以為什麼百科全書,感覺發現都是些陳舊的東西,看看引用文獻就知道了,基本都是九幾年的或者更老的。也許入門能看看吧,但入門有崗薩雷斯,這本書怎能跟崗薩雷斯比呢

用户评价

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我一直对图像的“美学”和“工程”如何结合充满好奇,而《图像工程》这本书则给了我一个非常棒的视角。它不仅仅是一本技术书籍,更像是一本引导你探索图像背后逻辑的哲学读物。我尤其喜欢书中关于图像特征提取和描述的章节。作者并没有仅仅罗列SIFT、SURF等算法,而是深入分析了它们如何从图像中捕捉有用的信息,以及这些信息如何用于图像匹配、物体识别等任务。他用非常富有逻辑的语言,一步步地引导读者理解“特征”的本质,以及为什么不同的特征提取方法会有不同的效果。我甚至觉得,这本书可以帮助我重新审视自己日常接触到的各种图像,去思考它们是如何被“工程化”出来的。

评分

《图像工程》这本书的内容对我来说,更像是一种“启蒙”。它让我看到了图像工程领域无限的可能性。我特别喜欢书中关于图像质量评价的那一章。作者并没有给出绝对的“好”与“坏”的标准,而是从人眼感知、客观评价指标等多个角度,深入探讨了如何评价图像的质量。他用非常精辟的语言,总结了各种评价方法的优缺点,并且结合了实际的应用场景,比如摄影、印刷等,让我对图像质量有了更全面的认识。我甚至觉得,这本书可以作为我后续深入学习图像处理和计算机视觉的“指南针”。

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我一直觉得,一本好的技术书籍,应该能够激发读者的探索欲望。《图像工程》这本书无疑做到了这一点。它不仅仅提供知识,更重要的是教会读者如何思考。我印象最深的是书中关于图像变换的部分。作者并没有仅仅罗列各种变换公式,而是深入浅出地讲解了它们背后的几何意义和变换原理。他用一个非常巧妙的比喻,将仿射变换比作“拉伸、旋转和剪切”,让我一下子就理解了它对图像的几何形变作用。而且,书中还穿插了许多历史故事和科学家的小插曲,让整个阅读过程充满了趣味性。

评分

《图像工程》这本书的价值,不仅仅在于它提供了丰富的技术知识,更在于它所蕴含的严谨的科学思维和创新的精神。我特别喜欢书中关于图像复原那一章的写作风格。作者在介绍各种复原方法时,不仅列举了它们在去噪、去模糊等方面的具体应用,还深入探讨了这些方法背后的数学原理和局限性。他没有回避那些复杂的数学公式,但总是能用非常清晰的语言将其解释清楚,并且用生动的图例辅助说明。我记得其中关于盲去卷积的讲解,作者用了一个“侦探破案”的比喻,形象地描绘了如何从模糊的图像中推断出原始图像和模糊核,这让我这个对数学不太敏感的人也豁然开朗。

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坦白说,《图像工程》这本书的深度和广度都超出了我的预期。我本来以为它会聚焦于某个特定的图像处理领域,但它却像一个宏大的全景图,将图像工程的各个方面都囊括其中。我特别喜欢书中关于图像分析那一块的内容。作者在介绍各种分析技术时,没有直接给出现成的代码,而是侧重于讲解这些技术的原理和思路。他用一个非常生动的例子,说明了如何通过分析图像的纹理和形状来区分不同的物体,这对于我理解计算机如何“看懂”世界非常有帮助。而且,书中还涉及了一些关于图像的统计学知识,这对于我理解图像数据的分布和特性非常有益。

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读完《图像工程》,我最大的收获就是它打破了我之前对图像处理“高不可攀”的刻板印象。作者以一种非常人性化的方式,将复杂的知识体系化繁为简。我印象最深的是关于图像压缩的那一部分,作者用了一个非常贴切的比喻——“打包行李”。他解释了无损压缩和有损压缩的区别,以及它们在不同场景下的应用。这让我这个之前只知道JPEG文件的人,对图像压缩的原理有了更深层次的理解。而且,书中还涉及到一些前沿的图像生成技术,例如GANs(生成对抗网络),作者用一种非常引人入胜的方式描述了它们的工作原理,让我对接下来的学习方向有了更清晰的规划。

评分

我一直对数字图像处理很感兴趣,但总觉得它离我太遥远,难以入门。阅读《图像工程》这本书,我最大的感受就是“豁然开朗”。它不像我之前看过的那些书籍,上来就抛出一大堆公式和算法,让人望而却步。这本书的叙述方式非常巧妙,作者循序渐进地引导读者进入图像工程的世界。从最基础的图像表示,到各种色彩模型,再到基本的滤波和增强技术,每一个概念的提出都伴随着清晰的图示和生动的比喻。我记得其中关于“灰度直方图”的讲解,作者用日常生活中“一堆黑白豆子”的例子来类比,一下子就让我理解了这个抽象的概念。而且,书中还穿插了很多实际应用案例,比如照片修复、艺术风格迁移等等,让我看到了这些理论知识的强大力量。

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这本《图像工程》真的太出乎我意料了!我原本以为这只是一本纯粹的技术手册,枯燥乏味,但拿到手后,我被它深深吸引了。首先,它的装帧设计就相当考究,沉甸甸的质感,纸张的触感也非常舒适,让人有捧在手里就不想放下的冲动。翻开第一页,我就被作者的序言打动了。他没有上来就堆砌晦涩的专业术语,而是用一种非常平易近人的语言,描绘了图像工程在现代社会中的重要性,以及它如何悄无声息地改变着我们的生活。我尤其喜欢作者在序言中提到的一个例子,关于医疗影像的进步如何挽救生命,这让我立刻对书中即将展开的内容产生了浓厚的兴趣。

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作为一名对计算机视觉领域有初步了解的爱好者,我一直渴望找到一本能够系统梳理图像工程知识体系的书。《图像工程》恰恰满足了我的需求。它不仅仅停留在表面的技术介绍,而是深入浅出地讲解了背后 the theory and mathematics。作者在介绍傅里叶变换在图像处理中的应用时,没有直接给出复杂的数学推导,而是从信号的时域和频域的转换这一更通俗的角度出发,并且通过一个音乐的类比,让我深刻理解了傅里叶变换在分析图像频率成分上的作用。我特别欣赏书中关于图像分割算法的章节,作者详细比较了几种主流算法的优缺点,并且结合了医学影像和自动驾驶等领域的实际应用场景,这对于我理解不同算法的适用性非常有帮助。

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我原本以为《图像工程》会是一本晦涩难懂的专业书籍,但事实证明我错了。这本书的写作风格非常独特,它将深奥的技术原理用一种非常易于理解的方式呈现出来。我印象最深的是书中关于图像检索的部分。作者并没有简单地介绍几种检索算法,而是深入分析了“相似性”的本质,以及如何通过提取图像的特征来衡量它们之间的相似度。他用一个非常生动的比喻,将图像检索比作“在图书馆里找一本相似的书”,让我一下子就理解了其中的逻辑。而且,书中还涉及了一些关于用户体验和人机交互的内容,这让我觉得这本书的视野非常开阔。

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抄Gonzalez

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