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出版者:

作者:Schaefer, Lola M./ Saunders-Smith, Gail (EDT)

出品人:

页数:24

译者:

出版时间:1999-9

价格:$ 24.09

装帧:

isbn号码:9780736803960

丛书系列:

图书标签:

• 物理
• 力学
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• 互动

《编织光影的匠人：数字图像处理与计算摄影的深度探索》 书籍定位： 本书旨在为计算机视觉、图形学、摄影测量以及相关领域的研究人员、工程师和高级爱好者提供一本全面、深入、具有前瞻性的技术专著。它超越了传统图像处理工具的使用说明，直击现代数字成像技术的核心原理、算法基础与前沿应用。 核心内容概述： 本书结构严谨，共分为七大部分，近三十个章节，旨在构建一个从基础光物理到复杂场景重建的完整知识体系。 --- 第一部分：数字成像的物理基础与传感器原理（约 200 字） 本部分深入探讨光与物质的相互作用，奠定数字图像采集的物理基础。内容涵盖了电磁波谱在可见光范围内的特性、人眼视觉系统的工作机制，以及现代CMOS和CCD传感器的设计原理。详细分析了量子效率、噪声模型（如暗电流噪声、散粒噪声、读取噪声）的数学描述及其对最终图像质量的影响。重点剖析了拜耳滤镜阵列（Bayer Array）的色彩采样机制、去马赛克（Demosaicing）算法的演进，并探讨了高动态范围（HDR）成像所需的传感器架构，如多重曝光和单次曝光HDR技术（如交错式曝光）。 第二部分：图像的数学表示与基础变换（约 250 字） 本部分聚焦于图像在数字域中的精确描述和操作。从离散傅里叶变换（DFT）在图像处理中的应用入手，详细阐述了二维卷积的理论、性质及其在空间域和频率域中的实现差异。着重介绍了傅里叶、离散余弦变换（DCT）以及小波变换（Wavelet Transform）在图像压缩、去噪和特征提取中的作用。内容细致到矩阵变换的数学推导，包括仿射变换、透视变换和复杂的非线性几何变换，并结合像素坐标系与世界坐标系之间的转换，为后续的三维重建打下坚实的基础。 第三部分：经典图像增强与复原技术（约 300 字） 本部分是图像处理的基石，但聚焦于现代高效能算法的实现细节。在图像增强方面，不再局限于简单的直方图均衡化，而是深入研究了基于Retinex理论的亮度恒常性模型、多尺度形态学滤波（Multi-scale Morphological Filtering）以及自适应对比度增强技术（如CLAHE）。在图像复原方面，本书详尽解析了退化模型的建立，包括点扩散函数（PSF）的估计。复原算法部分集中于基于优化的方法，如最小均方误差（MMSE）滤波、迭代反卷积（Iterative Deconvolution），以及现代的基于稀疏表示的盲解卷积算法，特别是将Tikhonov正则化与Total Variation（TV）最小化相结合的复原框架。 第四部分：现代图像去噪与超分辨率重建（约 300 字） 本部分紧跟当前研究热点，探讨如何从低质量或噪声数据中提取高信息量内容。去噪部分不再停留在高斯滤波，而是详细介绍了基于非局部均值（Non-Local Means, NLM）的原理及优化，并重点分析了BM3D (Block-Matching and 3D Filtering) 算法的结构、三维数据块匹配策略以及协同滤波过程的性能分析。在超分辨率（Super-Resolution, SR）重建方面，本书系统梳理了从传统插值法、基于重建（Reconstruction-based）方法到最新的深度学习驱动的SR模型（如残差网络、生成对抗网络在SR中的应用）的发展脉络，并提供了衡量SR质量的客观指标（如PSNR, SSIM及其局限性）。 第五部分：计算摄影与HDR/LDR融合（约 250 字） 本部分探讨如何利用计算方法突破单一曝光的物理限制，实现对光照的复杂控制。详细阐述了HDR图像的捕获技术，包括曝光包围的相机同步与对齐。核心内容集中于亮度映射（Tone Mapping）算法的精细对比，包括基于对数域的局部细节增强、基于梯度的映射方法，以及更先进的、旨在保持人眼视觉感受的模拟光照模型（如光照度/反射率分离模型）。此外，还探讨了基于光线传播方程（Radiative Transfer Equation）的场景反演在计算摄影中的初步应用。 第六部分：深度学习在图像分析中的应用范式（约 250 字） 本部分将最新的深度学习架构应用于图像处理的核心任务。内容涵盖卷积神经网络（CNN）的基本构建块（如残差连接、空洞卷积），及其在语义分割（U-Net架构）、实例分割（Mask R-CNN）和深度估计中的标准工作流程。重点解析了对抗性学习（GANs）在图像生成、风格迁移（CycleGAN）以及图像修复（Inpainting）中的有效性。对于每个模型，本书都提供了详细的损失函数设计、训练策略和模型结构图，强调了特定任务下网络设计的合理性选择。 第七部分：多视图几何与三维场景重构（约 200 字） 本书的最后一部分将二维图像处理提升至三维空间理解的层面。深入讲解了相机标定（Camera Calibration）的内在与外在参数，以及对极几何（Epipolar Geometry）的基本原理。核心技术集中于基于特征点匹配（SIFT/SURF/ORB）的运动恢复结构（Structure from Motion, SfM） 流程，以及多视图立体视觉（Multi-View Stereo, MVS）算法，包括基于能量函数最小化的密集匹配方法。最后，简要介绍了点云数据（Point Cloud）的优化、滤波与网格化技术，为实际的三维重建项目提供理论支撑。 总结特色： 本书的特色在于其高度的理论深度与算法实现细节的紧密结合。每个算法的讲解都辅以严谨的数学推导和伪代码级别的描述，而非仅停留在概念层面。它是一本面向下一代数字图像技术开发者的必备参考书。

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老实说，我通常对这种被市场过度追捧的书持保留态度，总觉得营销成分大于内容本身。但这次，我不得不承认，我的偏见被彻底打破了。这本书最打动我的是它那种近乎冷峻的现实主义笔触，它没有用华丽的辞藻去粉饰太平，而是直面了人性中最阴暗、最纠结的那一面。叙事节奏的把控达到了教科书级别的水准，时而急促如暴雨，将你推入无法喘息的境地；时而又慢得像凝固的琥珀，让你有足够的时间去品味那些细微的情感变化和环境烘托。我甚至能清晰地感受到作者在遣词造句上的斟酌，每一个词语的选择都恰到好处，仿佛是为当时的场景量身定做的配乐。尤其是在处理几位核心人物之间的复杂关系时，作者更是展现了大师级的功力，那种“说在不说之间”的张力，比直白的冲突来得更有力量。读完之后，我花了好几天时间消化，因为它留下的思考空间太大了，它迫使你跳出自己的既有认知框架去审视周遭的世界。这不是一本可以轻松翻阅的书，它需要你投入心神，但回报绝对丰厚。

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这本书的魅力，在于它对“过程”的极致尊重。它不是那种靠着一两个爆炸性事件来支撑全篇的爆米花小说。相反，它更像是一场精密的机械运作，每一个齿轮、每一根发条都紧密相连，协同工作，最终导向那个必然的、却又让人震撼的结局。我特别关注作者在叙事声音上的选择，那种稳定、冷静，带着一丝疏离感的旁观者视角，反而营造出一种更强大的情感冲击力，因为它让你在沉浸于角色的痛苦时，还能保持一分的清醒来审视这一切的荒谬或必然。我发现自己多次停下来，不是因为看不懂，而是因为被其中某一句精炼的总结性话语所击中，需要时间去体会它所承载的重量。这本书的结构设计极其巧妙，回环往复，就像音乐中的赋格，主题不断出现，不断变奏，最终汇集成磅礴的气势。读完后，你会感觉自己的认知边界被悄悄地拓宽了一点点，这种微妙的成长感，才是最令人满足的阅读收获。

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这本书就像一幅色彩斑斓、层次分明的油画，初看只觉惊艳，再看则发现其下蕴藏着无穷无尽的细节和象征意义。我向来对那种情节驱动力太强的作品有点免疫，总觉得角色成了情节的木偶。但在这部作品里，作者巧妙地平衡了事件的推进和角色的内在成长。角色们的抉择不再是简单的“好”与“坏”，而是充满了灰色地带和妥协的痕迹，这让他们的形象无比真实可信。我尤其喜欢作者在描述环境时的细腻手法，那种气味、光线、声音的交织，构建了一个极具沉浸感的背景，让你感觉自己仿佛置身于故事发生的那个特定时空。对于那些喜欢在阅读中寻找哲学思考的读者来说，这本书绝对是宝藏。它没有直接给出答案，而是抛出了一系列深刻的问题，让你在合上书本后，依然忍不住在脑海中进行着无声的辩论。这种能够激发读者主动参与构建意义的文本，才是真正优秀的文学作品。

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这本书简直是本年度最大的惊喜！我拿到它的时候，还真没抱多大期望，毕竟市面上同类型的作品实在是太多了，总觉得能有什么新意。然而，从我翻开第一页开始，我就知道我错了。作者的叙事功力简直是炉火纯青，他构建的世界观宏大而又细腻，每一个细节都像是精心打磨的宝石，闪烁着独特的光芒。故事的主线清晰可见，但其中穿插的那些小支线，每一个都充满了人性的复杂与挣扎，让人读完后久久不能平静。我尤其欣赏作者对人物心理的刻画，那些看似不起眼的小动作、一闪而过的眼神，都精准地揭示了角色深层的动机和情感波动，仿佛作者本人就是这些角色的灵魂附体。阅读的过程就像是跟着主角一起经历了一场漫长而又紧张的心理博弈，每当以为自己猜到了结局，作者总能用一个意想不到的转折将你拉回现实，让你不得不重新审视之前所看到的一切。那种被情节牵着鼻子走的、酣畅淋漓的感觉，我已经很久没有体会到了。强烈推荐给所有追求深度阅读体验的书友们！

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简直要为作者的想象力鼓掌！这本书的世界观设定精妙绝伦，它建立的规则体系严密到令人咋舌，每一个看似随意的设定，在后续的剧情发展中都能找到逻辑上的完美闭环。我很少看到一部作品能将宏大的背景架构与微观的情感叙事结合得如此天衣无缝。阅读体验极其流畅，文字的流动性非常强，根本不会让人感到晦涩难懂，即使是描述那些复杂的概念或技术时，作者也总能找到最通俗易懂却又不失深度的表达方式。我个人的阅读习惯是会不断地做笔记和标注，但这本书，我几乎是“一口气”读完的，生怕错过任何一个字。它成功的关键在于，它没有试图取悦所有人，它坚定地走在自己的叙事道路上，保持着一种令人敬畏的艺术上的自洽性。对于那些期待一次彻底逃离现实、沉浸于全新体验的读者，这绝对是上上之选。

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