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出版者:人民邮电出版社

作者:张禄林 雷春娟 郎晓虹 编

出品人:

页数:420

译者:

出版时间:2001-10

价格:46.00元

装帧:

isbn号码:9787115095183

丛书系列:

图书标签:

• 蓝牙
• 蓝牙协议
• 无线通信
• 通信协议
• 嵌入式系统
• 底层开发
• 技术实现
• 无线技术
• 电子工程
• 网络协议

《数字图像处理与分析》 内容简介 本书深入探讨了数字图像处理与分析领域的理论基础、核心算法与前沿技术。全书结构严谨，内容翔实，旨在为读者构建一个全面而深入的知识体系，从最基础的图像表示和采集开始，逐步深入到复杂的图像增强、复原、分割、识别与三维重建等关键环节。 第一部分：图像基础与表示 本部分首先奠定了数字图像处理的数学和物理基础。详细阐述了连续图像到离散数字图像的转化过程，包括采样、量化以及常见的图像数字化设备（如CCD和CMOS传感器）的工作原理。重点解析了图像在计算机中的数学模型，包括灰度图像和彩色图像的矩阵表示法，以及不同色彩空间（如RGB、HSI、Lab）之间的转换及其在图像处理中的应用优势。此外，还引入了图像直方图的概念，并讲解了直方图均衡化与规定化在改善图像对比度中的作用。 第二部分：图像变换与域分析 图像处理的许多强大工具依赖于对图像进行变换，以便在不同的域中进行分析和操作。本书详尽讲解了傅里叶变换（FT）在线性系统分析中的核心地位，包括二维离散傅里叶变换（2D-DFT）的计算、性质及其在频域滤波中的应用。随后，系统介绍了小波变换（Wavelet Transform）的理论框架，对比了其在处理信号突变和多分辨率分析方面的优势，这是现代图像压缩和去噪的基础。拉东变换（Radon Transform）及其在层析成像中的应用也作为重要的高级主题被纳入。 第三部分：图像增强与复原 图像增强的目的是改善人眼视觉效果，而图像复法则侧重于恢复图像因采集过程或传输中引入的退化。在增强方面，除了空域滤波（如均值、中值、高斯滤波）外，本书重点分析了自适应滤波技术，如维纳滤波和各向异性扩散，它们在保护图像边缘的同时有效抑制噪声。在复原部分，详细推导了点扩散函数（PSF）的建立，并深入讲解了盲解卷积和基于模型的复原方法。针对运动模糊和散焦等特定退化，提供了具体的校正流程和算法实现细节。 第四部分：图像分割与特征提取 图像分割是理解图像内容的前提。本书系统梳理了主流的分割技术： 1. 阈值法： 包含全局阈值（如Otsu法）和局部/自适应阈值策略的优化。 2. 区域分割法： 如区域生长、区域分裂与合并算法的实现细节与效率分析。 3. 基于边缘的分割： 深入分析了Canny边缘检测器的工作流程，并探讨了如何利用梯度信息进行闭合和轮廓提取。 4. 基于模型的方法： 详细介绍了主动轮廓模型（Snakes）和水平集（Level Set）方法在处理复杂、非光滑边界分割中的应用。 特征提取部分关注如何从分割出的对象中量化信息，涵盖了形状描述子（如傅里叶描述符、Hu矩）、纹理分析（如灰度共生矩阵GLCM）以及描述图像局部结构的关键点检测算法（如SIFT和SURF的原理与区别）。 第五部分：形态学处理与形态学图像分析 形态学处理是基于集合论的一种强大的非线性图像处理技术。本书从最基础的结构元素定义开始，详细讲解了腐蚀、膨胀、开运算和闭运算，并展示了它们在去噪、连接、填充孔洞和边缘提取中的应用。重点阐述了形态学骨架提取、顶帽变换以及灰度形态学的扩展应用，这些在医学图像分析和半导体检测中至关重要。 第六部分：模式识别与图像理解 本部分的焦点是将图像处理的成果转化为有意义的决策和知识。它涵盖了基本的模式分类器，如K近邻（KNN）和支持向量机（SVM）在图像特征分类中的应用。更侧重于介绍深度学习在图像识别领域的革命性进展，包括卷积神经网络（CNN）的经典架构（如LeNet、AlexNet、ResNet）的原理、训练策略以及迁移学习在解决小样本分类问题上的实用性。此外，还介绍了目标检测（如R-CNN系列和YOLO系列）的基本流程。 第七部分：图像压缩与编码 本部分聚焦于如何高效地存储和传输图像数据。对比分析了无损压缩（如Huffman编码、行程长度编码）和有损压缩技术。对离散余弦变换（DCT）在JPEG标准中的核心地位进行了深入剖析，包括量化和熵编码的步骤。同时，也介绍了更现代的高效压缩标准，如JPEG 2000所采用的基于小波变换的编码架构。 第八部分：三维视觉基础 为拓展读者的视野，本书在最后加入了三维视觉的入门内容。讨论了相机标定、三维重构的基本几何约束（如对极几何），以及立体匹配算法（如块匹配法和能量最小化方法）在深度信息获取中的作用，为后续学习计算机视觉打下基础。 适用对象 本书适合于计算机科学、电子工程、信息与通信工程、生物医学工程等专业的高年级本科生、研究生，以及从事图像处理、机器视觉、遥感和医学影像分析领域的工程师和研究人员。具备一定线性代数、概率论和数字信号处理基础的读者将能更有效地吸收内容。全书理论与实践并重，提供了大量的算法伪代码和案例分析，以期帮助读者将理论知识转化为实际工程能力。

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这本书的深度远远超出了我预期的“入门指南”范畴，它更像是一部详尽的技术手册，尤其是在系统级实现这一块，内容密度非常高。我特别欣赏作者在描述数据包结构和状态机转换时的严谨性。例如，书中对于L2CAP协议的讲解，不仅仅停留在“负责数据包分段和重组”的表面，而是深入到了如何处理MTU（最大传输单元）和MPS（最大传输长度）的协商过程，以及当数据包丢失时，上层协议如何通过重传机制来保证可靠性。这种对细节的挖掘，对于那些希望进行固件开发或者进行协议栈调试的工程师来说，简直是如获至宝。我记得有一章专门讨论了功耗管理，作者详细对比了扫描（Scanning）模式、广播（Advertising）模式和连接（Connected）模式下，芯片的电流消耗曲线，并给出了优化建议，这在很多通俗读物中是绝对看不到的。这本书的图表制作精良，那些流程图和时序图，清晰地展示了复杂交互过程中的每一个时钟周期和事件触发点，使得原本晦涩难懂的规范文档变得触手可及。如果目标是精通蓝牙设备的底层通信逻辑，这本书是绕不开的案头参考书。

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这本书的内容架构非常平衡，它巧妙地在底层物理传输机制和上层应用层的配置文件（Profiles）之间架起了一座稳固的桥梁。我发现作者在讲解数据链路层和物理层时，非常注重信号传播特性对协议层设计的影响，比如信道选择和功率控制是如何直接作用于上层服务的效率的。这种自底向上的解析方式，使得整个蓝牙系统的运作原理犹如在眼前徐徐展开。在探讨应用层时，书中对于常见Profiles（如 A2DP、HFP 等）的剖析也非常到位，它没有仅仅罗列这些Profile的功能，而是追溯了它们为什么要以这种特定的方式来组织数据，这背后反映了早期标准制定者在带宽、延迟和兼容性之间的权衡。阅读过程中，我时常需要对照官方的蓝牙规范文档来印证某些细节，但惊喜地发现，这本书几乎将规范中的核心难点都进行了提前消化和提炼，用更易于理解的语言重新包装，大大提高了我的学习效率。这本书的价值在于它提供了一种“透视镜”，让读者能够看穿应用层表象，直达驱动这一切的底层协议的精髓。

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这本书的封面设计非常简洁，黑白相间的线条勾勒出一个抽象的蓝牙符号，给人一种专业、严谨的印象。我原本是冲着对“蓝牙”这个日常生活中无处不在的技术的好奇心来的，希望能找到一本既能解释其基本原理，又能深入剖析其实现细节的入门读物。翻开第一页，我立刻被作者的叙述风格所吸引。他没有急于抛出复杂的协议栈图表，而是先用非常生动的语言描述了蓝牙技术诞生的背景，以及它如何从一个设想一步步演变成我们今天所依赖的无线连接标准。阅读过程中，我发现作者对于技术概念的解释极其到位，比如“配对”和“连接”之间的细微差别，在其他许多资料中往往一带而过，但在本书中却被详尽地梳理清楚。他仿佛是一位经验丰富的工程师，耐心地带着读者拆解每一个模块，从物理层到应用层，逻辑清晰，层次分明。特别是对经典蓝牙（BR/EDR）和低功耗蓝牙（BLE）的对比分析，让我这个初学者迅速掌握了两者的核心差异和各自的应用场景。这本书的结构安排非常人性化，即便是初次接触无线通信领域的读者，也能沿着作者的思路，逐步建立起对整个蓝牙生态系统的宏观认知。对于想了解蓝牙底层工作机制的人来说，这本书无疑提供了一个非常坚实的基础框架。

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读完这本书，我感觉自己对无线通信领域有了一种全新的视角，尤其是在处理兼容性和互操作性问题上，收获颇丰。作者在讲解不同版本的蓝牙协议时，非常注重历史演进和标准兼容性的挑战。他没有将蓝牙简单地视为一个单一的技术，而是描绘了一个不断迭代、充满妥协和权衡的生态系统。比如，书中对安全模式（Security Modes）的阐述，从早期的“Just Works”到复杂的密钥交换机制，清晰地展示了安全性和便利性之间永恒的博弈。更有意思的是，作者还穿插了一些实际工程中的“陷阱”和“坑点”，比如在特定硬件平台下，由于时钟漂移导致的连接中断问题，以及如何通过软件层面的补偿来规避这些问题。这表明作者不仅精通理论，更拥有丰富的实战经验。这种将理论与实践无缝结合的写作风格，极大地提升了阅读的趣味性和实用价值。对于那些正在进行跨平台蓝牙集成的开发者来说，书中关于 GATT（通用属性配置文件）的服务发现和特性读写流程的描述，简直就是一本现成的操作指南，极大地节省了调试时间。

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这本书的排版和语言风格，整体呈现出一种教科书般的学术气质，但又不失为一本优秀的实践指导书。它的行文逻辑非常严密，仿佛每句话都是经过精确计算才写下的，不允许有任何歧义存在。我尤其欣赏作者在处理那些标准术语时所表现出的克制和精确性——每一个缩写（如 HCI、HCI、SDP 等）都会在首次出现时给予明确的全称解释和上下文定义，这对于需要频繁查阅资料的读者来说，大大减少了阅读障碍。书中对诸如“信道评估”（Channel Assessment）和“跳频序列”（Frequency Hopping Sequence）这些核心机制的深入剖析，让我明白为何蓝牙连接能在复杂的射频环境中保持相对稳定。与其说这是一本书，不如说它是一套系统化的知识体系构建工具。它不是那种读完就能马上能做出产品的书，但它能确保你理解自己正在做什么，以及为什么需要这样做。对于致力于成为蓝牙领域专家的读者，这本书提供了通往精深理解的必经之路，它构建的是底层认知结构，而非仅仅是上层应用的实现技巧。

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