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出版者:国防工业出版社

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页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:26.0

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isbn号码:9787118025132

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《数字图像处理与分析：从原理到实践》 前言 随着信息技术的飞速发展，数字图像已经渗透到我们日常生活的方方面面，从医学诊断到自动驾驶，从娱乐媒体到工业检测，图像数据的重要性日益凸显。然而，原始的图像数据往往含有噪声、分辨率不足，或需要进行特定的提取和分析才能转化为有价值的信息。本书旨在为读者提供一套系统、深入的数字图像处理与分析的理论框架和实践指南，帮助读者掌握如何有效地获取、增强、分割、识别和理解图像内容。 第一部分：数字图像基础与采集 本部分将奠定坚实的理论基础。我们将从人类视觉系统的工作原理入手，解释我们如何感知世界，并引出数字图像的数学模型——离散的像素网格。 1.1 图像的数字化过程：采样与量化 深入探讨将连续的模拟信号转换为离散数字信号的关键步骤。详细阐述采样频率对图像细节的影响（奈奎斯特-香农采样定理），以及量化位数（如8位、16位）如何决定图像的灰度或色彩深度和动态范围。我们将分析量化误差（即舍入误差）在图像重建中的表现。 1.2 图像的数学表示与色彩空间 介绍不同类型的数字图像：二值图像、灰度图像和彩色图像。重点解析主流的彩色模型，如RGB（红绿蓝加色模型）在显示设备中的应用，以及HSV（色相、饱和度、亮度）和CMYK（青色、品红、黄色、黑色）在图像编辑和印刷领域的差异和转换原理。读者将学会如何进行不同色彩空间间的精确转换，并理解转换过程中信息的丢失或重组。 1.3 图像采集系统与硬件考量 讨论数字相机、扫描仪等图像采集设备的基本架构。深入剖析影响最终图像质量的关键硬件参数，包括光学系统的质量、传感器的类型（CCD与CMOS）、像素点的填充因子以及噪声源的特性（如暗电流噪声、散粒噪声）。本章还将简要介绍遥感、医学成像（如CT、MRI）等专业领域中图像的特殊采集要求。 第二部分：图像增强与复原 原始图像往往受到采集环境或传输过程的限制，清晰度、对比度或噪声水平不理想。本部分专注于使用空间域和频率域技术，对图像进行优化，使其更适合后续的分析或人眼观察。 2.1 空间域增强技术 侧重于直接对像素值进行操作的方法。详细讲解点处理技术，如灰度线性/非线性变换（对数、幂律变换）用于扩展或压缩灰度级。重点深入探讨直方图处理：如何计算、均衡化（Histogram Equalization）和规定化，以最大化图像的对比度。随后，介绍邻域处理，如空间滤波器的概念，包括均值滤波、中值滤波（对脉冲噪声的抑制效果分析）以及高斯滤波（作为平滑处理的标准方法）。 2.2 图像复原：噪声模型与逆滤波 与增强不同，复原尝试根据已知的降质模型来恢复原始图像。首先分类和建立常见的噪声模型（如高斯白噪声、椒盐噪声、周期性噪声）。随后，详细分析频率域滤波在图像复原中的强大能力。阐述二维傅里叶变换（DFT）在图像处理中的作用，如何通过构造滤波器函数（如理想低通/高通滤波器）来消除或抑制特定频率的噪声。最后，讨论逆滤波和维纳滤波，分析它们在处理模糊核（退化函数）和噪声模型不确定性时的优劣及实现细节。 第三部分：图像分割 图像分割是图像分析流程中至关重要的一步，目标是将图像划分成若干个具有特定意义的、互不重叠的区域或目标。 3.1 基于阈值的分割方法 这是最直观且计算效率高的方法。详细介绍全局阈值（如Otsu’s最佳阈值法）的原理及其局限性。随后，深入探讨局部（自适应）阈值技术，解释为什么在光照不均的图像中，固定阈值会失效，以及如何使用局部邻域统计量来确定最佳阈值。 3.2 基于区域和边缘的分割 介绍区域生长法：如何选择种子点，定义相似性准则（如灰度均值、纹理相似度）并逐步将邻域像素归并。讨论区域合并与分裂策略。在边缘检测方面，不仅复习经典的Sobel、Prewitt算子，更侧重于Canny边缘检测算法的完整流程，包括高斯平滑、梯度计算、非极大值抑制和双阈值连接，分析其在信噪比和定位精度上的平衡。 3.3 现代分割技术概述 简要介绍形态学（Mathematical Morphology）在简化区域边界和去除小噪点中的作用，包括腐蚀、膨胀、开运算和闭运算。同时，为读者引入更高级的方法论，如水平集方法在复杂边界追踪中的应用，以及主动轮廓模型（Snake）的基本思想。 第四部分：特征提取与描述 分割出目标区域后，下一步是将这些区域转化为可供计算机理解的、量化的特征集。 4.1 区域特征描述符 讲解如何从分割出的区域中提取几何和灰度特征。几何特征包括：形状描述符（如周长、面积、紧凑度、圆形度、主轴方向和椭圆度）以及拓扑描述符（如连通性、孔洞数量）。灰度特征包括区域内的均值、方差、偏度和峰度。 4.2 纹理分析基础 纹理是图像的重要组成部分，用于区分不同材质的区域。详细介绍灰度共生矩阵（GLCM）的构造及其衍生特征（如对比度、能量、熵、相关性）。同时，介绍局部二值模式（LBP）作为一种高效的纹理描述符在旋转不变性方面的优势。 4.3 关键点检测与描述 重点讲解如何提取图像中的稳定特征点，这些点对图像的缩放、旋转和光照变化具有鲁棒性。深入分析Harris角点检测器的原理。随后，详细介绍SIFT（尺度不变特征变换）和SURF（加速鲁棒特征）算法的核心步骤：尺度空间构建、DoG（Difference of Gaussians）检测、关键点定位和128维特征向量的生成，解析它们在目标识别和图像配准中的核心地位。 第五部分：图像识别与应用案例 在完成预处理和特征提取后，本部分将图像分析导向实际的应用目标，即分类和识别。 5.1 模式识别基础回顾 简要回顾分类器的基本概念，为图像特征向量的学习做准备。介绍最小距离分类器、贝叶斯分类器在初步识别任务中的应用。 5.2 深度学习在图像分析中的初步应用 介绍卷积神经网络（CNN）的基本结构——卷积层、池化层和全连接层。说明CNN如何自动地从原始像素中学习到层次化的特征表示，从而超越传统手工设计特征的局限性。讨论经典的CNN架构（如LeNet、AlexNet）在图像分类任务中的基本流程。 5.3 图像分析的综合案例 通过两个具体的应用案例，串联前述所有知识点： 1. 光学字符识别（OCR）流程： 文本图像的预处理（去倾斜、二值化）、字符分割、特征提取（如基于轮廓的描述符或深度特征）到最终字符分类的完整链路分析。 2. 医学影像增强与病灶区域定位： 如何结合噪声抑制滤波和区域分割技术，用于辅助医生对特定区域进行初步的定量分析。 结语 本书力求在理论深度与工程实践之间取得平衡，通过清晰的数学推导和丰富的案例说明，使读者不仅知其然，更能知其所以然。掌握这些技术，读者将能够自信地面对和解决现实世界中复杂多样的数字图像处理与分析挑战。

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这本书的书名是《轻松玩黑心动态网页Dhtml&XML》，以下是从读者的角度出发，对几本与此书内容完全无关的书籍的评价： 这本《银河漫游指南》简直是科幻迷的福音！道格拉斯·亚当斯的文字功底令人叹服，他用一种近乎荒诞的幽默感，构建了一个宏大又极度无厘头的宇宙。我记得看到主角阿瑟·邓特因为地球被拆来铺设星际高速公路而不得不踏上逃亡之旅时，我就被深深吸引住了。书里对“42”这个数字的解读，以及对毛巾在宇宙中重要性的论述，都充满了哲思和戏谑。书中那些充满想象力的外星种族和光怪陆离的场景，比如“心怀不轨”的机器人马文，都刻画得入木三分。它不仅仅是简单的太空冒险，更像是一部对人类社会、官僚主义甚至存在主义的辛辣讽刺。阅读过程中，我时常会捧腹大笑，但笑声过后，又会陷入对宇宙终极意义的沉思。这本书的叙事节奏把握得极好，总能在紧张的逃亡与突如其来的冷笑话之间找到完美的平衡点，让读者在享受阅读乐趣的同时，也被这位天才作家的独特视角所震撼。那种轻松调侃的语调，让人感觉即便面对宇宙的终结，也能保持一份乐观和幽默。

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《禅与摩托车维修艺术》这本书的阅读体验是极其独特的，它完全不同于我以往读过的任何技术手册或哲学著作。罗伯特·M·波西格通过一位长途旅行的“我”与儿子的故事，巧妙地将摩托车的机械维修过程，与对“质量”（Quality）这一抽象概念的深刻探讨编织在一起。他提出的“古典式”与“浪漫式”两种认识世界的方法论，让我对日常生活中遇到的问题有了全新的审视角度。维修过程中对细节的关注、对工具的敬畏以及对自身心境的梳理，都被描绘得淋漓尽致。当我读到他对“形而上学”的讨论时，感觉自己仿佛也坐在那辆摩托车上，在广袤的公路上进行着一场内心的探险。这本书的语言既有理工科的精准，又不失文学的韵味，它教导我们如何在机械的、可量化的世界中，寻找到超越工具本身的、纯粹的精神价值。这是一本需要慢慢品读、时常停下来思考的书，它探讨的是如何带着一种专注和爱意去对待你所从事的任何事物。

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对于一个热衷于烹饪技艺的人来说，《法式料理的艺术与科学》简直是一本宝典。这本书的编排非常专业，它不像一般的食谱那样只给出简单的步骤，而是深入剖析了每种经典法式酱汁背后的化学变化，比如美拉德反应在肉类煎烤中的关键作用。作者对于食材的处理，从刀工的基础要求到不同温度对口感的影响，都做了详尽的图解和说明，非常实用。我尤其喜欢其中关于汤底熬制的部分，那种对时间和火候的极致追求，体现了法餐的匠人精神。书中的配图质量极高，无论是成品展示还是内部结构剖析，都让人一目了然。自从按照书中的指引尝试制作了经典的荷兰酱之后，我才真正理解了乳化过程中的微妙之处。这本书不仅提升了我的实际操作技能，更重要的是，它培养了我对烹饪背后原理的尊重和理解，让每一次下厨都变成了一次严谨的科学实验与艺术创作的结合。

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我最近读完了村上春树的《挪威的森林》，这本书带给我的是一种深沉的、带着淡淡忧郁的美感。它不像那种情节跌宕起伏的小说，而是更侧重于人物内心的细腻描摹和青春期那种迷茫而疼痛的情绪的捕捉。渡边彻和直子之间那种复杂而又无法言说的情感纠葛，深深地触动了我。文字的意象非常丰富，无论是描绘东京的喧嚣，还是描绘对逝去友人的怀念，都有一种独特的韵味。特别是书中对音乐（比如披头士的歌曲）的穿插运用，使得整个故事的氛围更加立体和富有层次感。那种青春期的迷失、对死亡的思考，以及在爱与失去中挣扎的状态，都被村上以一种近乎诗意的散文笔调展现出来。合上书本的时候，心情久久不能平静，仿佛自己也跟随主角经历了一场漫长而温柔的告别。这本书的魅力就在于它的留白，许多地方需要读者自己去体会和填补，每一次重读都会有新的感悟。

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《人类简史：从动物到上帝》这本书，彻底颠覆了我对历史进程的传统认知。尤瓦尔·赫拉利的宏大叙事视角令人震撼，他将智人从非洲走出，到农业革命、科学革命，直至今天的智人神话，进行了极其精炼而又富有洞察力的梳理。最让我印象深刻的是他对“虚构故事”力量的强调，无论是宗教、金钱还是国家，这些都是集体想象的产物，正是这些共同的信念，使得大规模的复杂社会得以形成和运作。作者的论证逻辑严密，引用了大量跨学科的知识，使得历史不再是枯燥的年代和事件堆砌，而是一场关于认知革命、农业革命如何塑造了我们今日世界的精彩辩论。阅读此书时，我时常感到思维被不断挑战和拓宽，它迫使我去反思我们习以为常的社会结构和价值观的根基。这本书的价值在于，它提供了一个极其高远的平台，让我们得以俯瞰整个人类文明的演进轨迹。

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