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出版者:北京航空航天大学

作者:李小平

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2004-2

价格:28.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810774314

丛书系列:

图书标签:

• 多媒体通信
• 通信技术
• 多媒体技术
• 网络通信
• 信号处理
• 编码解码
• 传输协议
• 通信系统
• 数字通信
• 信息技术

《数字图像处理与应用》 简介： 本书旨在深入探讨数字图像处理的核心理论、关键技术及其广泛的应用领域。本书内容聚焦于图像的获取、增强、复原、分割、表示与描述、以及识别等关键环节，并辅以大量实际案例，帮助读者建立坚实的理论基础和实用的技术能力。 第一篇：数字图像处理基础 第一章：数字图像概述 本章首先界定数字图像的基本概念，介绍图像的形成原理，如光学成像与传感器采集。 详细阐述数字图像的数学表示，包括像素、分辨率、灰度级、颜色模型（如RGB、CMYK、HSV）等。 探讨图像的存储格式，如BMP、JPEG、PNG、TIFF等，分析其特点与应用场景。 引入图像处理的基本流程，为后续章节的学习打下基础。 第二章：图像增强 本章重点介绍旨在改善图像视觉效果或提取有用信息的增强技术。 点处理技术： 详细讲解灰度变换（对数变换、幂律变换、直方图均衡化）的原理与实现，以及它们的适用条件，如何通过调整像素值来改变图像的亮度和对比度。 空间域滤波： 深入研究线性滤波（平滑滤波器如均值滤波、高斯滤波）和非线性滤波（中值滤波、双边滤波）的原理、算法及效果。讨论滤波核的设计与应用，以及如何用于降噪和模糊化。 频率域增强： 介绍傅里叶变换及其在图像处理中的作用。讲解低通滤波、高通滤波、同态滤波等频率域增强方法，分析它们在锐化和模糊化方面的应用。 第三章：图像复原 本章关注如何去除或减弱图像在获取或传输过程中产生的失真。 退化模型： 建立图像退化模型，分析点扩散函数（PSF）和噪声的类型（加性噪声、乘性噪声、高斯噪声、椒盐噪声等）。 逆滤波与维纳滤波： 介绍基本的逆滤波方法及其局限性，重点讲解维纳滤波的原理，如何结合退化函数和噪声特性进行最优估计，以达到更好的复原效果。 约束最小二乘方滤波： 讨论如何引入约束条件来改善复原结果，特别是在噪声较强的情况下。 基于绘制的方法： 介绍一些基于绘制（如Richardson-Lucy算法）的迭代复原技术，分析其在盲去卷积（即退化函数未知时）的应用。 第二篇：数字图像处理的高级技术 第四章：图像分割 本章探讨如何将图像划分为若干具有意义的区域或对象。 阈值法： 详细介绍全局阈值法、局部阈值法（自适应阈值法）的原理，特别是Otsu方法在确定最优阈值方面的应用。 边缘检测： 讲解各种边缘检测算子，如Sobel、Prewitt、Roberts、Laplacian以及Canny边缘检测算法，分析它们的优缺点和在不同场景下的表现。 区域生长法： 介绍基于区域生长的方法，如何选择种子点并根据相似性准则扩展区域。 分水岭算法： 深入解析分水岭算法的原理，如何将图像视为地形图，并通过“淹没”过程进行分割。 图割法： 介绍图论在图像分割中的应用，特别是Graph Cut算法，以及其在语义分割中的潜力。 第五章：图像表示与描述 本章关注如何将分割出的区域或对象进行有效的数学表示和特征提取，以便后续识别。 边界描述： 讲解链码、多边形逼近、傅里叶描述子等边界表示方法。 区域描述： 介绍面积、周长、质心、不变矩、形状因子等区域特征的计算方法。 形态学图像处理： 详细阐述腐蚀、膨胀、开运算、闭运算等基本形态学操作，以及它们在去除噪声、连接断裂的物体、填充小孔等方面的应用。介绍骨架提取、击中击不中变换等高级形态学操作。 第六章：图像识别与分类 本章介绍如何基于提取的特征对图像中的对象进行识别和分类。 模式识别基础： 引入模式识别的基本概念，如特征空间、分类器。 基于统计的分类器： 讲解最小距离分类器、最大似然分类器、贝叶斯分类器等。 基于神经网络的分类器： 介绍感知器、多层感知器、卷积神经网络（CNN）等深度学习模型在图像识别中的应用。重点讲解CNN的层级结构（卷积层、池化层、全连接层）及其优势。 支持向量机（SVM）： 介绍SVM的原理，如何通过构建最优超平面进行分类。 模板匹配： 讲解基于模板的匹配方法，如何找到图像中最相似的区域。 第三篇：数字图像处理的应用 第七章：医学图像处理 介绍医学图像处理在诊断、治疗和研究中的重要作用。 图像增强与复原： 针对X射线、CT、MRI等医学图像的特点，介绍相应的增强和复原技术。 图像分割： 重点讲解器官、病灶等医学目标区域的自动或半自动分割方法。 三维重建： 介绍从二维切片图像重建三维模型的技术。 特征提取与分析： 如细胞形态分析、病灶纹理分析等。 第八章：遥感图像处理 探讨遥感图像处理在地球科学、环境监测、资源勘探等领域的应用。 图像校正： 几何校正、辐射校正的原理与方法。 图像增强： 提高遥感图像的可视性和信息提取能力。 图像分类： 监督分类（最大似然法、支持向量机）与非监督分类（K-means、Isodata）在土地覆盖分类等任务中的应用。 变化检测： 分析不同时期遥感图像之间的差异，检测地物变化。 第九章：计算机视觉基础 本书将简要介绍计算机视觉的一些基本概念，作为图像处理技术在更广阔领域的延伸。 运动分析： 光流法、目标跟踪。 三维视觉： 立体视觉、SfM（Structure from Motion）。 图像检索： 基于内容的图像检索（CBIR）。 人脸识别与检测。 本书采用清晰的结构、逻辑严谨的论述，辅以丰富的图示和算例，力求让读者在掌握理论知识的同时，能够理解并应用相关算法解决实际问题。本书适合高等院校相关专业的学生、从事图像处理、计算机视觉、模式识别及相关应用研究的科研人员和工程师阅读。

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阅读这本书的过程，像是一次严谨的学术攀登，每一步都需要脚踏实地。书中对于数字信号处理在通信系统中的应用描述得淋漓尽致，特别是关于同步技术的部分，无论是载波同步还是定时同步，作者都详细解析了基于锁相环（PLL）和盲估计算法的优缺点。我发现作者对于性能指标的描述极为审慎和量化，每一个结论都有坚实的数学推导作为支撑，这使得全书的权威性极高。它避免了许多流行技术书籍中常见的夸大宣传和浮夸的未来预测，而是专注于描述当前技术瓶颈和已解决问题的经典方案。因此，这本书非常适合作为研究生级别的核心教材，它能够帮助学生建立起一种批判性的技术评估视角，学会如何从第一性原理出发去审视一个通信方案的优劣。总的来说，如果你想要一本扎实、严谨、覆盖面广且逻辑性强的通信系统理论基石，那么这本书无疑是一个极佳的选择，但准备好投入大量时间和精力去消化这些信息量巨大的内容吧，它不会让你轻松通过。

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这份阅读体验简直像是在参加一场高规格的行业研讨会，只不过所有发言者都是世界顶尖的专家，而且他们井然有序地依次登台。我特别欣赏作者在讲解调制解调技术时的那种庖丁解牛般的精确性。例如，在描述QAM（正交幅度调制）时，书中不仅展示了星座图，还细致地分析了不同阶数（如16QAM、64QAM）在相同带宽下如何权衡传输速率与抗噪性能之间的矛盾。他们似乎默认读者已经具备了扎实的信号处理背景，因此在讲解一些关键的滤波器的设计原理时，可以深入到数学模型的细节层面，这对我个人的技术理解提升非常有帮助。阅读过程中，我经常需要停下来，对照着自己电脑上的仿真软件来验证书中所述的性能曲线。有一点需要指出，这本书的术语密度非常高，每一个章节都充满了专业名词的堆砌，这对于希望快速浏览或仅仅想了解皮毛的读者来说，可能是一个不小的挑战。它要求读者必须保持高度的专注力，因为漏掉一个定义，后续的理解可能会大打折扣，这绝对是一本需要“啃”的书，而不是“读”的书。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的印象，它采用了一种冷峻的蓝灰色调，配以一些抽象的光影线条，仿佛在暗示着数据流动的速度与复杂性。当我翻开第一页，一股严谨的学术气息扑面而来，内容组织得极为清晰，逻辑链条紧密得令人称赞。作者在绪论部分花了大量篇幅来梳理整个信息时代的演进脉络，从早期的模拟信号到如今的数字化浪潮，过渡得自然而流畅。尤其值得一提的是，书中对“信息论基础”的阐述，没有陷入枯燥的数学推导泥潭，而是巧妙地结合了实际应用场景，比如如何用熵来衡量信息的不确定性，以及在噪声信道中的纠错编码原理。我感觉作者对如何将深奥的理论转化为可理解的知识点有着独到的见解。它更像是一部精心打磨的教科书，注重基础的夯实，为后续深入学习各种复杂的通信协议打下了坚实的理论地基。对于初学者来说，这本书提供了绝佳的入门视角，但如果你期望直接接触到最新的5G或6G前沿技术细节，可能需要后续的进阶读物来补充，因为它更侧重于“为什么”和“是什么”，而非“如何实现最新标准”。

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老实说，我原本以为这是一本偏向工程实践的书籍，毕竟“技术”二字赫然在目。然而，这本书的宏大视角远超我的预期，它似乎在构建一个完整的通信生态系统的蓝图。书中用了不少篇幅来探讨信道编码和多址接入技术，其中关于Turbo码和LDPC码的演进历程，写得颇具历史感。作者没有简单地罗列这些算法，而是深入剖析了它们诞生的时代背景——比如在空间通信和移动通信中，面对的特定信道衰落问题是如何催生出这些革命性技术的。这种“历史的必然性”的叙述方式，让原本冰冷的算法变得有血有肉。唯一让我感觉略微不足的是，虽然理论讲解得非常透彻，但在实际的硬件实现或者软件定义无线电（SDR）的应用案例方面，着墨不多。对于那些渴望看到代码片段或者PCB布局图的工程师读者来说，这本书提供的更多是“设计哲学”而非“动手指南”。它更适合那些需要进行底层架构设计和性能优化的研究人员，而非直接进行产品集成的工程师。

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这本书的排版和插图质量是教科书级别的典范，这在技术书籍中是相当少见的。特别是涉及到光纤通信和无线信道衰落模型的部分，那些三维的、彩色的图示，清晰地展示了多径效应如何导致瑞利衰落或莱斯衰落。这些视觉辅助工具极大地降低了理解复杂物理现象的难度。我尤其喜欢作者在每个关键概念后都附带的“思考题”部分，这些问题往往不是简单的概念回顾，而是需要综合运用前面多个章节知识点才能解答的开放性问题，这极大地激发了我的主动探索欲。例如，书中探讨了频率复用与干扰抑制的平衡点，这个问题放在实际网络规划中是极度敏感的。不过，如果说这本书有什么地方显得有些“保守”，那可能是在新兴的网络架构，比如软件定义网络（SDN）对传统物理层控制权的重新分配方面，阐述略显不足。它似乎更偏向于对成熟稳定技术的深入挖掘，对于快速变化的互联网层面的变革，提及的广度有余而深度稍欠。

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